大気中での輸送モデルを用いたCO2の源と吸収場所の堅実な地域的な推定を目指す
Kevin Robert Gurney1, Rachel M Law, A Scott Denning
1Department of Atmospheric Science, Colorado State University, Fort Collins, Colorado 80523, USA.
Nature
|February 8, 2002
まとめ
大気中のCO2データを用いて地域的な炭素フローを推定すると,予想より小さな南洋の炭素シンクが明らかになる. 北部の土地の炭素吸収は広範囲に広がっているが,正確性のために輸送モデルの改善が必要である.
科学分野:
- 大気化学と大気物理学
- 気候科学 気候科学
- 地球システム科学 地球システム科学
背景:
- 地域的な炭素源と吸収槽は,世界の炭素循環を理解する上で極めて重要です.
- 大気中のCO2濃度の逆モデリングは,これらのフローを推定するための重要な方法である.
- 現在の推定では,大気輸送モデルの変動により,不一致がある.
研究 の 目的:
- 複数の大気CO2逆転モデルの相互比較を使用して,地表-大気中のCO2フローを推定する.
- 異なる輸送モデルの影響が地域的な炭素流量推定に与える影響を評価する.
- 改善された理解と観察ネットワークを必要とする分野を特定する.
主な方法:
- 16種類の大気輸送モデルとバリエーションを含むTransCom 3プロジェクトのデータを活用した.
- 観測された大気中のCO2濃度からCO2フローを導出するために,逆モデリング技術を使用した.
- モデルの間の合意と,輸送モデルの違いに対する感受性を分析した.
主要な成果:
- 南部の熱帯外洋のCO2吸収は,輸送モデルとは関係なく,海洋測定の推定値より低いことが判明しました.
- 北半球の大陸の炭素吸収槽が特定され,大陸全体に比較的均等に分布しています.
- 結果は,輸送モデルの違い,特に季節的な地上CO2交換に関する感受性を示しました.
結論:
- 中高緯度における炭素の流れは,現在の観測によって十分に制限されています.
- 準確な地域的な炭素フロースの推定は,大気輸送モデルの改善を必要とします.
- 特に熱帯地域におけるCO2観測ネットワークの拡大は,将来的な制約のために不可欠です.
関連する概念動画
01:14The Carbon Cycle
Carbon is the basis of all organic matter on Earth, and is recycled through the ecosystem in two primary processes: one in which carbon is exchanged among living organisms, and one in which carbon is cycled over long periods of time through fossilized organic remains, weathering of rocks, and volcanic activity. Human activities, including increased agricultural practices and the burning of fossil fuels, has greatly affected the balance of the natural carbon cycle.
01:23Linear Approximations
For a differentiable function of two variables, linear approximation estimates values near a known point by replacing the curved surface with its tangent plane. Consider the function\begin{equation*}f(x,y)=x^2+3y^2\end{equation*}near the point (2, 1). The exact value at this point is f(2, 1) = 22 + 3(1)2 = 4 + 3 = 7.The linear approximation of f(x, y)) near (a, b) is\begin{equation*}L(x,y)=f(a,b)+f_x(a,b)(x-a)+f_y(a,b)(y-b)\end{equation*}First, compute the partial derivatives: fx(x, y) = 2x and...