（別紙2） 重点特別研究プロジェクトの平成13年度事業計画
1．地球温暖化の影響評価と対策効果
重点特別研究プロジェクト
1−1 炭素循環と吸収源変動要因の解明
平成13年度事業計画
- グローバルな陸域・海洋吸収の評価を目的として、酸素濃度自動分析装置の試作や太平洋上の船舶でのサンプリングを行うためのシステムを検討し酸素/窒素比観測の拡大を図る。同時に国際的データ統合に向けた同位体比測定の比較実験等を行う。
- 亜大陸規模での二酸化炭素吸収評価を目的として、トムスクにある100m規模のタワーにおいて、二酸化炭素・メタン・オゾン・ラドンの高度分布を自動測定するための装置の開発と現地設置作業を行う。また、これを支援する観測として、航空機による高度分布の高頻度観測を行うための装置開発およびテスト飛行を行う。草原生態系の炭素収支を評価する目的で既存データの整理解析を行う。
- 地域規模の二酸化炭素変動収支の観測研究として、苫小牧を中心とした森林の二酸化炭素収支の観測、土壌呼吸の自動観測、炭素同位体の変動、遠隔計測による樹高分布、スペクトル画像の航空機による観測や定点季節変動観測、スペクトルと樹木の光合成活性との関連などの研究を開始する。リモートセンシング画像、地理情報の蓄積の上に、モデルによる吸収量の推計を組み合わせて、北海道の広域炭素フラックスの季節変動を予測する研究を開始する。2002年に予定している北海道西部の大気観測の準備を進める。
- 京都議定書で評価される全炭素アカウンティングシステムに関する研究を開始する。
- 北太平洋海域の日加航路で1995−1999年（材木船）と1999−2001年（コンテナ船）に行った大気・海洋二酸化炭素分圧観測データを解析し、この間のエルニーニョ・ラニーニャ現象に伴う海洋吸収量変動の年々偏差を解明する。このことから、気候変動による海洋吸収の変化の手がかりを得る。
重点特別研究プロジェクト
1−2 統合評価モデルを用いた地球温暖化のシナリオ分析とアジアを中心とした総合的対策研究
平成13年度事業計画
京都議定書及びその後の世界規模の経済発展や環境対策が、地球規模の気候変動及びその社会的・環境的影響をどの程度軽減するか、さらにはアジア地域の経済発展と環境問題を踏まえてどのような総合的対策を図るべきかを明らかにするため、以下の研究を行う。
- 今までに開発した温室効果ガス・エアロゾル排出モデルの問題点を評価し、本プロジェクトでのモデル改良・開発の方針を明確化する。
- 今までに開発した大気海洋結合気候モデル並びに地域気候モデルの問題点を評価し、本プロジェクトでのモデル改良・開発の方針を明確化するとともに、両モデルの高分解能化・高精度化に着手する。
- 今までに開発した影響モデルの問題点を評価し、本プロジェクトでのモデルの改良・開発の方針を明確化するとともに、適応対策の効果推計のモジュールを組み込んだ水資源影響モデルを開発する。
- アジア主要国に適用できる簡略型環境?経済統合モデルを開発する。
- 地球温暖化に関する排出・気候変動・影響、さらにはアジア地域の経済発展と環境の関係を一貫して分析するため、個々のモデルをつなぐインターフェースのグランドデザインを作成する。
- 今までに開発したモデルを使用して、最新の社会経済的動向や技術評価をベースにしたわが国、アジア、及び世界の温室効果ガスの削減シナリオを概括的に作成する。
- この排出削減シナリオの一部を入力条件にして、全球的及び地域的な気候変動をシミュレートし、モデルの有効性ついて評価する。
- ＩＰＣＣの気候変動シナリオを前提にして、今までに開発したモデルを用いてアジア地域を中心に水資源や農業への影響を推計し、気候変動緩和の効果を推計するためのベースラインを準備する。
- 簡略モデルを用いてアジアの経済発展と環境問題を概括的に予測し、アジア地域の環境対策に必要となるイノベーション導入の大枠を明らかにする。
- 本プロジェクトの成果をアジア地域の政策担当者が活用するため、戦略的データ・ベースのグランドデザインを作成する。
2．成層圏オゾン層変動のモニタリングと機構解明
重点特別研究プロジェクト
平成13年度事業計画
平成13年度冬期に打ち上げ予定の改良型大気周縁赤外分光計II型（ILAS-II）のデータ処理運用システムの開発・試験、運用準備、およびアルゴリズム並びに運用システムの改定を行う。この際、ILASに係る処理アルゴリズム検討結果及び再処理データを活用する。また、環境省が担当する地上検証実験に係る準備、データ利用研究者の組織化を引き続き支援する。衛星打ち上げ後は、運用（ILAS-IIセンサー運用、データ処理）及びセンサー機器特性の評価を開始する。平成17年頃の打ち上げ予定の傾斜軌道衛星搭載太陽掩蔽法フーリエ変換赤外分光計（SOFIS）のデータ処理運用システムの開発のための基本設計を行い、また、環境省が担当する機器設計・開発のための支援を行う。
国立環境研究所（つくば）設置のミリ波オゾン分光計について、下部成層圏から上部成層圏までの連続観測を可能にするための広帯域化を進める。陸別成層圏総合観測室におけるミリ波オゾン分光計観測の結果と衛星データとを相互比較し、データ質を評価する。国立環境研究所（つくば）におけるオゾンレーザーレーダー観測によるオゾン鉛直分布の変動要因を解析する。
これらの観測データ、あるいはその他の種々の観測データを活用した解析的研究として、極渦崩壊時の微量気体成分の子午面混合、改良したMatch Techniqueによるオゾン破壊量の定量化、窒素酸化物の分配比の季節変化とオゾン量の関係、等の解析を行う。また、極渦活動度の評価手法を確立し、北極極渦活動度の年々変動、長期トレンドを解析する。
大気大循環モデルを用いた研究として、火山噴火後及び平穏時の成層圏エアロゾル分布の再現実験、並びに火山噴火後の成層圏オゾン変動のモデル結果と観測データの比較によるモデル精度の評価を行う。また、化学輸送モデルに臭素系のオゾン破壊反応系を導入し、オゾン破壊への寄与を評価する。ホルムアルデヒドを介したHNO3-HONO不均一変換過程の寄与見積もりに関わる反応データを整備する。また、光化学トラジェクトリーモデル結果とILASデータ及び地上観測データとの比較による極渦内でのオゾン破壊量の推定、及び時間閾値解析法を用いた極渦内外の物質輸送量の見積もりを行う。
3．内分泌かく乱化学物質及びダイオキシン類のリスク評価と管理
重点特別研究プロジェクト
3−1 内分泌かく乱化学物質の総合的対策に関する研究
平成13年度事業計画
- 内分泌撹乱化学物質の分析手法に関して、液体クロマトグラフ質量分析法、液体クロマトグラフ核磁気共鳴分光法を用いた未知の環境ホルモンの同定方法の開発を行う。また、フラグメントインプリント法によるビスフェノールAの選択的濃縮樹脂の開発を開始する。更に、昨年度までに開発した高感度・迅速酵母エストロゲンアッセイシステム等を用い、内分泌撹乱作用が疑われる多数（100?200）の化学物質についてスクリーニングを行い、内分泌撹乱化学物質データベースへの基礎的準備を行う。
- 東京湾及び霞ヶ浦における環境ホルモンの分析、及び蓄積についてのデータのとりまとめを行う。
- 巻貝の雄性化、及びメダカの雌性化の現状を調査するとともに、内分泌撹乱物質の生物検定法への応用を検討する。
- 脳・神経系への影響については、実験動物において内分泌撹乱化学物質が脳神経機能に与える影響を画像診断するための高感度機能イメージング手法の開発を行い、また、ヒト脳の画像診断のための超高磁場MRI装置の基本的な測定システムを確立する。また、胎児期及び幼若期に甲状腺ホルモンが不足した実験動物を用いた行動試験、また、有機スズ化合物を投与した実験動物において脳神経障害の発現部位を抽出する手法を検討する。更に、生体機能への影響評価について、アレルギー性疾患を増悪しうるか否かを検討するため、内分泌撹乱化学物質を投与したマウスもしくは次世代動物にアレルゲンを曝露し、組織学的検討、サイトカインを含めた生化学的検討を加える。
- 分解処理技術については、植物による内分泌撹乱化学物質（平成13年度はビスフェノールA）の不活性化とそのメカニズムの解明を行う。
- 内分泌撹乱化学物質等の管理と評価のための統合情報システムについては、(1)河川構造と水量等の河川情報データベースを作成し、GISシステム上に河川モデルを構築する。(2)これに基づき、PRTR排出量データ等を利用する河川濃度予測モデルを構築する。(3)上記にさらに大気グリッドを複合することにより、大気グリッド?河川流域を複合した、多媒体環境動態モデルの基本構造を構築し、定常モデルによるケーススタディーを実施する。
重点特別研究プロジェクト
3−2 ダイオキシン類の総合的対策の高度化に関する研究
平成13年度事業計画
- 簡易・迅速な計測手法については、低分解能質量分析法、生物検定法の評価を行う。
- ヒトにおけるダイオキシン類の曝露量の把握のため、ヒトの生体試料（血液、皮下脂肪、胎盤、羊水、胎脂等）中のダイオキシン類濃度の測定を行う。また、ダイオキシン類の曝露により鋭敏に動くと考えられるCYP1A1,1A2,1B1のリアルタイムRT-PCRによる測定法を確立する。更にダイオキシン類に対する感受性について、ARNT、ステロイドホルモン産生系の代謝酵素群の遺伝的多型、エストロゲン応答遺伝子の発現量の違いに着目して検討を行う。
- 内分泌かく乱作用を介したダイオキシン類の毒性メカニズムの解明のため、実験動物を用いて、(1)精子形成、受精、胎盤機能、(2)脳の性分化と出生後の行動、甲状腺ホルモンへの作用、ならびに、 (3)T細胞機能等の免疫機能に及ぼす影響について検討する。
- 臭素化ダイオキシン類について、底質、生体試料に対する分析法の検討を行い、特に感度の向上と妨害物質の影響に関する基礎的検討を行う。また、底質コア試料中の臭素化ダイオキシン類及び、臭素化ダイオキシン類の主要な給源と予想される臭素化ジフェニルエーテルの分析を行い、現在の環境状況に関する基礎的理解を得る。
- 地球規模のダイオキシンの移動・分布等について、太平洋をフィールドとした生物蓄積についての検討を行う。
- ダイオキシン類及びPOPsの環境運命予測に関する研究として、ダイオキシン類に対するグリッド型多媒体運命予測モデルを構築し、これを用いて、地域内における輸送特性と物性特性の関連性について検討を行い、長距離輸送モデルの構造について基礎的検討を行う。
4．生物多様性の減少機構の解明と保全
重点特別研究プロジェクト
平成13年度事業計画
- 鳥類、哺乳類、昆虫類から数種を選び、これまでに構築した関東中北部のGISを利用して、現状の植生分布等との重ね合わせから生息可能な環境を割り出す手法を開発する。また、実際の分布情報と対応させて手法の評価を行う。同地域の過去の動物分布を推定するために、航空写真の入手できる1970年ごろの植生地図を作成する。
- 河川流域における生態系多様性の成立要因を明らかにするために、単位となる局所生態系（たとえば河川の瀬と淵、植生タイプなどの組み合わせ）を分類する手法を開発する。また、その手法の検証を行うための準備として群集構造の解析に着手する。
- 森林生態系での物理的・生物的撹乱による生物多様性の変動を予測するシミュレーションモデルのフレームワーク開発を行う。そのため、侵入種の定着と在来種の絶滅プロセスに働く確率過程の検討を行うとともに、生息地の分断・縮小の影響、遺伝子拡散の過程を考慮した基本モデルを構築する。
- 侵入生物の基礎情報を整備するために、侵入生物種のリストアップと文献情報の収集を行う。それらの情報を体系的に整理し、データベースを構築する。生態影響の予測および対策を優先する順位づけの手法を開発することを目標に、既に定着した侵入生物の生態的特性について文献調査および野外調査を行う。
- 環境浄化に有用な微生物、組換え体の挙動調査に有用な植物の遺伝的マーカーを探索・単離するとともに、それを導入した組換え植物・微生物を作成する。遺伝子組換え生物に関する既成の安全性評価手法の再検討と分子生物学的手法による安全性検査の開発検討を行う。
5．東アジアの流域圏における生態系機能のモデル化と持続可能な環境管理
重点特別研究プロジェクト
平成13年度事業計画
- EOS-TERRA衛星に搭載された高機能地球観測センサーMODISのデータ受信局をウルムチに設置するとともに、中国側が設置する北京の受信局とネットワークを作り、環境観測網を構築する。平成13年12月の完成を目指す。
- 東アジアにおける環境の変化が生物多様性と炭素収支に及ぼす影響を見積もることを目的として、土地利用・土地被覆変化の抽出方法、純一次生産量の推定方法、および温暖化影響の検出方法を開発する。また、これらの手法において解析対象とする衛星データの収集とデータベース化を行う。
- 衛星モニタリングデータとGISを利用した土壌水分推定手法（陸面水文植生モデル）の開発を行う。特に水・熱エネルギー収支の精度向上の鍵となる湿潤地域の森林、畑及び草地を対象としたモデル検証を行う。
- 水循環の素過程領域である地表面被覆層、不飽和層、飽和層、地下水層を鉛直軸、流域斜面を平面とする3次元空間における水・熱エネルギーの循環系の分布型モデルの開発を進める。さらに、流域面を格子状に細分化したグリッドモデルの特性を活かし、地表面の地理・土質特性の詳細情報を考慮した水・土砂の動態モデルの開発と湿潤地域でのデータ検証を行う。
- 海域に負荷される汚染・汚濁物質の運命に関して、浮遊性生物を中心とする海洋生態系が果たす機能について明らかにすることを目的とする。現場海域における野外調査及び室内実験系において化学物質の生態系による取り込みを制御するパラメータの把握を行う。
- 沿岸域生態系の中で重要である水界生態系と底生生態系との相互関係や、底生生態系を中心とした物質循環、さらに、代表的な生物種の生活史や個体群動態に着目し、それらを用いて現在行われつつある環境修復技術の生態系に与える影響と修復効果を評価するための科学的な基礎を提供する。そのため、国内の代表的な閉鎖性海域から自然海岸と環境修復された海岸を選定して水質・底生生物等につき野外調査を行い、修復の影響や効果を把握する。
6．大気中微小粒子状物質（ＰＭ2.5）・ディーゼル排気粒子（ＤＥＰ）等の大気中粒子状物質の動態解明と影響評価
重点特別研究プロジェクト
平成13年度事業計画
平成13年度は初年度であるため、各サブ研究分野における研究の現状と問題点を明らかにし、総合的に議論を深め最新の知見を取りまとめる。この結果をもとに、今後重点的に実施する具体的な研究内容を明らかにする。これとともに緊急に取り組むべき課題に関する基礎実験や解析手法開発、予備的な観測や実験装置の製作を実施する。
- 発生源把握および対策シナリオ評価に関する研究
- シャーシダイナモ設備による実験手法および自動車の走行モード調査手法を検討する。
- トンネル調査や沿道調査の手法を用いて、実走行状態での発生源特性を明らかにする。
- 交通・物流データをもとにDEP排出量の地域分布推計システムを設計する。
- 環境動態把握および予測評価に関する研究
- 都市SPM・沿道大気汚染の動態把握のための予備的調査と解析を実施する。
- 複雑な道路構造地域における風洞実験解析手法を検討する。
- 広域・都市数値モデル解析手法を検討する。
- 地方自治体環境・公害研究機関との共同研究を実施し、わが国の大気汚染データのトレンド解析を行う。
- 測定法の確立とモニタリングに関する研究
- 有機炭素成分と元素状炭素成分の測定手法の検討を行う。
- ガス状成分、粒子状物質計測モバイル型モニタリングシステムを開発する。
- 疫学・曝露評価に関する研究
- 疫学・曝露評価に関する研究のための地理情報システムの利用方法を明らかにする。
- PM/DEP曝露量と健康影響評価のための曝露量推計モデルの開発を行う。
- 毒性・影響評価に関する研究
- 粒子およびガス状成分を含んだDE（デイーゼル排気）全体の呼吸-循環器系への影響を明らかにする。
- 粒子状物質のみを曝露する装置作製の問題点の検討を行う。