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《研究課題コ−ド》9205AC264
《研究課題名(日本語)》地球環境モニタリング
《研究課題名(英語)》Global Environmental Monitoring
《予算区分》AC 地球センター
《開始/終了年度》1992〜2005
《研究目的・目標》
近年顕在化してきた様々な地球環境問題に対し、実効ある取り組みを行うためには、地球環境の観測・監視(モニタリング)と調査研究を強化し、人類の諸活動が地球環境に及ぼす影響の大きさやそのメカニズムを科学的に解明する基礎づくりを進めることが不可欠である。地球環境研究や行政施策に必要となる基礎的なデータを得るために、内外関係機関と連携しつつ、地球規模での精緻で体系的かつ継続的な地球環境モニタリング(地球環境変動因子や地球環境変動による影響等の継続的監視)を行い、効果的な対策を講ずる上で必要な知見を得る。
《全体計画》
(1)つくばにおける成層圏オゾンモニタリング
 オゾンレーザーレーダーとミリ波放射計による観測を継続する。また、ミリ波放射計の観測範囲の広帯域化(下部成層圏までの観測が可能となる)を進めるとともに、NDSC(成層圏変動探査ネットワーク)のわが国のコアセンターとしての機能を強化する。
(2)北域成層圏総合モニタリング
 北海道陸別町で成層圏オゾン・有害紫外線等の観測を継続する。また、遠隔監視・操作システムを開発するとともに、名古屋大学が実施するの観測研究との連携強化を図る。
(3)有害紫外線モニタリングネットワーク
 有害紫外線(UV-B観測網での観測の定常化を目指す。また、既存観測データの取りまとめとともに、精度管理・データ検証体制を確立し、観測網機能を強化する。
(4)地上ステーション(波照間・落石岬)モニタリング
 波照間局及び落石岬局での温室効果ガスのベースライン濃度の長期連続観測を継続する。また、観測データ収録管理システムの構築、並びに観測設備類の高度化、データ解析・公表の体制の確立を進めるとともに、観測研究用プラットフォームとしての可能性を検討する。
(5)定期船舶を利用した太平洋温室効果ガスモニタリング
 2隻の民間船舶の協力を得て、太平洋海域において温室効果ガス等の観測を継続する。日〜豪航路では、洋上大気の温室効果ガスの観測とともに、大気−海洋間の二酸化炭素交換収支量の観測を開始する。また、北太平洋航路では、新たな協力船舶の協力を得て、日〜米航路で大気−海洋間の二酸化炭素交換収支量などの観測を継続し、太平洋海域での炭素循環に係わる観測研究を強化する。
(6)シベリア上空における温室効果ガスに係る航空機モニタリング
 民間航空機を借り上げてシベリアの3地点で高度別(500〜7000m)に温室効果ガス濃度の鉛直分布を時系列的な観測を継続する。また、温室効果ガスの連続観測システムの開発・データ解析体制の整備を進めるとともに、温室効果ガスの挙動解明に資するために安定同位体分析体制を強化する。
(7)北方林の温室効果ガスフラックスモニタリング
 森林生態系機能の総合的な観測研究の定常化を目指し、観測体制の拠点を進める。また、わが国をはじめとするアジア地域のフラックス観測ネットワーク(Asia Flux)の基幹拠点機能を担うべく、観測手法の検証・データセンター機能を持つコアオフィス機能を強化する。
(8)衛星画像を用いた東アジア地域の植生・土地被覆状況モニタリング
 NOAA/AVHRR画像データによる東アジア地域の環境変動の解析を継続するとともに、既存取得データの解析を進め、「衛星画像を用いた観測・監視」の有用性を総括する。
(9)GEMS/Water支援事業
 わが国を含む東アジア・太平洋地域の中核拠点としてプロジェクトの支援・参画を継続する。また、霞ヶ浦・摩周湖を含むわが国のネットワーク観測拠点で得られたデータのデータベース化・解析を進める。

《前年度の成果概要》
(1)つくばにおける成層圏オゾンモニタリング
 オゾンレーザーレーダー及びミリ波放射計により、高度15〜70Kmの成層圏から中間圏に渡る成層圏全域にまたがるオゾンの鉛直分布を観測できる体制を整備し、世界的な成層圏観測ネットワーク(NDSC;成層圏変動探査ネットワーク)の数少ない東アジアの観測拠点として機能している。
(2)北域成層圏総合モニタリング
 北極極渦の中緯度域へのオゾン層破壊への影響を明らかにするために、名古屋大学太陽地球環境研究所と共同で北海道陸別町の町立天体観測施設を利用して、両機関がそれぞれの得意とする観測システムを用いて総合観測を行っており、官学地3者の連携のとれた観測と国内外からも評価されている。
(3)有害紫外線モニタリングネットワーク
 有害紫外線(B領域紫外線)の増加による生物影響の基礎データを整備するために、広く研究機関・大学などのボランティア参画を得て、全国に観測ネットワークを構築し、平成12年度には試験稼動し、ネットワークの推進方法について検討した。
(4)地上ステーション(波照間・落石岬)モニタリング
 わが国の南北端に位置する無人観測局で、温室効果ガスのベースライン濃度を長期連続観測し、それらのデータは世界的な温室効果ガスのデータセンターに登録されている。両観測局では、温室効果ガスのベースライン観測のほか、同位体や水素や酸素濃度を高精度観測し、温室効果ガスの起源、吸収/排出などの地球規模での循環過程の解明のための観測研究が行われている。
(5)定期船舶を利用した太平洋温室効果ガスモニタリング
 海洋の炭素循環機能を把握するために、民間船舶の協力を得て、太平洋海域において洋上大気の温室効果ガス濃度、並びに大気−海洋間の二酸化炭素交換収支量などを観測している。協力船舶は、運航体制の変化などによって数次に渡って変遷してきたが、観測自体は年々強化され、海洋の二酸化炭素収支観測の先駆的な観測として評価されている。また、観測海域は国際的分担として、西太平洋観測の南北方向(日〜豪航路)と北太平洋の東西方向(日〜米西海岸)での観測を行っている。
(6)シベリア上空における温室効果ガスに係る航空機モニタリング
 シベリアの3地点の上空で観測した温室効果ガス濃度の鉛直分布の時系列データは、航空機による温室効果ガスの先駆的観測として、また、全球的な炭素循環過程の解明や地球温暖化予測に不可欠な観測データとして、世界的に評価されている。
(7)北方林の温室効果ガスフラックスモニタリング
 北海道苫小牧国有林のカラマツ林に整備し、森林−大気間のガスフラックスをはじめとする森林生態系における炭素循環過程に係わる総合観測研究を平成12年夏から開始した。
この苫小牧フラックス観測が引き金となって、アジア地域のフラックス観測ネットワーク、AsiaFluxが発足し、当観測地がネットワークの基幹拠点と位置づけられている。
(8)衛星画像を用いた東アジア地域の植生・土地被覆状況モニタリング
 東アジア地域のNOAA/AVHRR画像データを集成し、東アジア地域全体の解像度1kmの雲なし合成画像・植生指数分布画像等を作成し、当該地域の植生および土地被覆状況の変化を画像として記録し、広く国内外の研究者にデータ提供している。
(9)GEMS/Water支援事業
GEMS/Waterプロジェクトに、東アジア・太平洋域の中核拠点としてプロジェクトを支援・参画するとともに、当研究所の旧来からの観測湖沼であった北海道摩周湖と茨城県霞ヶ浦での観測を継続している。約25年にわたる霞ヶ浦調査の膨大なデータをデータベース化し、湖沼観測研究の貴重な資料として情報発信した。
《今年度の研究概要》
(1)つくばにおける成層圏オゾンモニタリング
 ミリ波放射計の観測範囲の広帯域化(下部成層圏までの観測が可能となる)を進めるとともに、NDSCのわが国のコアセンターとしての機能を強化する。
(2)北域成層圏総合モニタリング
 北海道陸別町で成層圏オゾン・有害紫外線等の観測を継続する。また、遠隔監視・操作システムを開発する。
(3)有害紫外線モニタリングネットワーク
 有害紫外線(UV-B)観測網での観測の定常化を目指す。
(4)地上ステーション(波照間・落石岬)モニタリング
 波照間局及び落石岬局での温室効果ガスのベースライン濃度の長期連続観測を継続する。また、観測データ収録管理システムの構築、並びに観測設備類の高度化、データ解析・公表の体制の確立を進める。
(5)定期船舶を利用した太平洋温室効果ガスモニタリング
 2隻の民間船舶の協力を得て、太平洋海域において温室効果ガス等の観測を継続する。
その一は、日〜豪間を航行する貨物船(ゴールデンワットル;(株)商船三井)、他は、日〜米間を航行する自動車運搬船(ピクシス号、トヨフジ海運(株))で、両船ともに、大気と海水中の二酸化炭素濃度・水質の自動観測ならびびに、洋上大気の温室効果ガスの観測を行う。
(6)シベリア上空における温室効果ガスに係る航空機モニタリング
 シベリアの3地点で高度別(500〜7000m)に温室効果ガス濃度の時系列的な観測を継続する。また、温室効果ガスの連続観測システムの開発・データ解析体制の整備を進める。
(7)北方林の温室効果ガスフラックスモニタリング
 森林生態系機能の総合的な観測研究の定常化を目指し、観測体制の拠点整備を進める。また、わが国をはじめとするアジア地域のフラックス観測ネットワーク(Asia Flux)の基幹拠点機能を担うべく、観測手法の検証・データセンター機能を持つコアオフィス機能を強化する。
(8)衛星画像を用いた東アジア地域の植生・土地被覆状況モニタリング
 NOAA/AVHRR画像データによる東アジア地域の環境変動の解析を継続するとともに、既存取得データの解析を進め、「衛星画像を用いた観測・監視」の有用性を総括する。
(9)GEMS/Water支援事業
 わが国を含む東アジア・太平洋地域の中核拠点としてプロジェクトの支援・参画を継続する。また、霞ヶ浦・摩周湖を含むわが国のネットワーク観測拠点で得られたデータのデータベース化・解析を進める。
《課題代表者》藤沼康実
《担当者》○藤沼康実(地球環境研究センター),伊藤裕康,稲葉一穂,今井章雄,植弘崇嗣,上野隆平,小野雅司,勝本正之,河合崇欣,神沢博,酒巻史郎,杉本伸夫,清水明,高村典子,田村正行,高田雅之,高橋善幸,遠嶋康徳,冨岡典子,長濱強,野原精一,松井一郎,中根英昭,西川雅高,野尻幸宏,畠山史郎,町田敏暢,松重一夫,向井人史,森田昌敏,横内陽子
《キーワード(日本語)》
地球環境,モニタリング,成層圏,オゾン層破壊,オゾンレーザーレーダー,ミリ波放射計,有害紫外線,波照間島,落石岬,温室効果ガス,シベリア,フラックス,炭素循環,船舶,海洋環境,リモートセンシング,NOAA/AVHRR,地球環境モニタリング計画(GEMS)
《キーワード(英語)》
GLOBAL ENVIRONMENT, MONITORING, STRATOSPHERE, OZONE DEPLETION, OZONE LASER RADAR, MILLIMETER WAVE RADIOMETER, UV-B, HATERUMA ISLAND, CAPE OCHI-ISHI, GREENHOUSE GASES, FLUX, FLUX, CORBON CYCLE, VOLUNTEER SHIP, MARINE ENVIRONMENT, REMOTE SENSING, NOAA/AVHRR, GLOBAL ENVIRONMENTAL MONITORING SYSTEM(GEMS)