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共生第2課題 第15回連絡会. 炭素循環ー陸域サブサブグループ. 1 他プロジェクトとの連携   (共生第3 - 生態、環境省S1、 GCP )   ( 11 月 10-11 日の合同会議を踏まえて) 2 最近の進捗状況 3  AGU-2004Fall 参加報告 4 その他. 2003年12月16日. 人・自然・地球共生プロジェクト. I. 地球温暖化「日本モデル」ミッション 1. 大気海洋結合モデルの高解像度化 2. 地球温暖化予測統合モデルの開発 3. 諸物理過程のパラメタリゼーションの高度化 3 − 1 . 陸域生態系

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Presentation Transcript
slide1

共生第2課題 第15回連絡会

炭素循環ー陸域サブサブグループ

1 他プロジェクトとの連携

  (共生第3-生態、環境省S1、GCP)

  (11月10-11日の合同会議を踏まえて)

2 最近の進捗状況

3 AGU-2004Fall参加報告

4 その他

2003年12月16日

slide2

人・自然・地球共生プロジェクト

I. 地球温暖化「日本モデル」ミッション

1. 大気海洋結合モデルの高解像度化

2. 地球温暖化予測統合モデルの開発

3. 諸物理過程のパラメタリゼーションの高度化

3−1. 陸域生態系

   3−2. 大気海洋

4. 高精度・高分解能気候モデルの開発

II. 水循環変動予測ミッション

5. 広域水循環予測及び対策技術の高度化

6. 水資源予測モデルの高度化

III. 共通基盤技術

7. 四次元同化システムの高度化及びデータセットの整備

slide3

S1(H14〜)

「21世紀の炭素管理に向けたアジア陸域生態系の統合的炭素収支研究」

→実体解明(サイエンス)

S2 (H15〜)

「陸域生態系の活用・保全による温室効果ガスシンク・ソース

 制御技術の開発  - 大気中温室効果ガス濃度の安定化に向けた

 中長期的方策 -」

→対策技術(テクノロジー)

地球環境研究総合推進費(GERF)

戦略的研究開発プロジェクト

一言で言えば、京都議定書対策のプロジェクト

slide4

RR2002-3生態+GERF-S1への期待

RR2002-2統合モデルとの関係

陸域生態系過程の不確実性は非常に大きい

・改良された陸面特性入力データの提供

・光合成、呼吸、分解モデルの高度化と

  炭素収支推定精度の向上

・フラックス観測サイトにおける検証

  :熱/水/炭素収支→統合陸域モデル

・陸域炭素循環モデル間の相互比較

・リモセン/インバースモデルによる

 広域スケールの検証データ

・土地利用変化の影響評価に関する示唆

・撹乱の重要性に関する示唆

slide5

人 的 関 係

FRSGC

共生2

共生3- 1

環境省S1

システム長

代表

運営委員長

松野太郎

生態領域長

代表

アドバイザリー

ボード

安岡善文

陸域GL

代表

炭素GL

及川武久

研究員

統合モデル

パラメタリゼーション

(特にリモセン)

モデル相互比較

フラックス比較

アジア実験

伊藤昭彦

slide7

フラックス観測サイト

アジア-シベリア

日本国内

slide8

共生第3課題の内容

1 東大生産研

   近接〜衛星リモセンによるモデル化

   例:MODISデータ (fAPAR、LAI)

2 森林総研

   フラックス観測、プロセス研究

   林分調査のメタ解析

   衛星データによるLAI推定

3 北大

   東シベリア地域の森林火災影響

   カラマツ林のプロセス研究

FACE(野外での高CO2濃度暴露実験)

slide9
パラメタリゼーション研究の例

PAR → PPFD変換係数の改良(FRSGC D.Dye研究員の研究)

散乱光のPPFD増加

変換係数

(W m–2 →μmol photon m –2 s–1)

観測に基づく

パラメタリゼーション

主に熱帯でのGPP増加

slide10

プロセス研究の例:ヤクーツク

・森林火災の影響

・カラマツの生理生態

・土壌過程 など

光合成

呼吸、気孔

フラックス

(熱・水・微量ガス)

LAI

植生遷移

潅水実験

土壌呼吸

凍土過程

(火災実験)

slide11

北大構内に設置されているFACE

CO2噴出

落葉樹・針葉樹の稚樹

 (数年以内に競争開始)

上手くいけば・・・

 生態系スケールでのCO2応答をパラメータ化

slide12

CO2応答のパラメータ化

短時間スケール

・個葉光合成のA-Ci曲線

・RubisCOの特異性因子

・気孔コンダクタンスのCO2応答

中長時間スケール

・個葉光合成の順化(acclimation)

・種間/機能型間の競争関係

・栄養塩循環を介した内的FB

・気孔閉鎖と土壌水分変化によるFB

slide13

環境省S1課題の内容

1 プロットスケールの炭素動態観測

   森林、草原、耕作地

   フラックス観測、プロセス研究

2 地域スケールのCO2観測

   西シベリア地域でのCO2観測

   地域インバースモデルによる炭素収支評価

3 モデル研究(生態系、経済社会)

   林分調査のメタ解析(PlotNet)

   陸域モデルの相互比較

   ゲーム理論を応用した京都議定書への対応戦略

4 総括

   データ統合

slide14

飛騨高山サイト

  における

 モデル比較

冷温帯落葉広葉樹林

tsubimo nee
TsuBiMoによるNEE

1999

赤:シミュレーション

黄:観測 (移動平均)

青:観測

2000

2001

sim cycle nee
Sim-CYCLEによるNEE

赤:シミュレーション

黄:観測 (移動平均)

青:観測

1999

2000

2001

baim sim cycle gpp 97 98
BAIM/Sim-CYCLEによるGPP (97-98年平均)

BAIM→

(g C m–2 day–1)

4

3

Sim-CYCLE

2

1

0

baim sim cycle nep 97 98
BAIM/Sim-CYCLEによるNEP (97-98年の差)

BAIM→

97年に放出大

    吸収小

Sim-CYCLE

98年に放出大

    吸収小

slide19
季節・経年変化の比較

BAIM

・経年変動大

・97-98年シンク

(97年>98年)

Pg C mon–1

Sim-CYCLE

・経年変動小

・97年シンク

・98年ソース

slide20

Global Carbon Projectとの関係(予定)

モデル相互比較❸:グローバル

・環境省S1のモデル相互比較を拡張する形で

 国際モデル相互比較を提案する予定

 (国環研のGCPオフィスが担当?)

その他:

・FLUXNET

・TransCom(インバースモデル)

slide21

今後の予定(RR2002-3-1およびGERF-S1との関係で)今後の予定(RR2002-3-1およびGERF-S1との関係で)

・パラメタリゼーション改良(物理〜生物)

・撹乱過程(森林火災、土地利用変化)の評価

・実測データによる検証

・新しい入力データを用いた再シミュレーション

 (例:アジア地域の土地被覆データ最新版)

・国内+国際モデル相互比較

⇨統合モデルにおける陸域炭素部分の精度向上

slide22

問 題 点

・海洋炭素循環は対象外

・フラックスサイト分布の偏り

・プロジェクト間データ交換の自由度が不透明

・撹乱過程の扱いが薄い(特にS1)

・対象とする現象の時間スケールが短い

・データ同化まで手が回っていない

・観測フロンティアの位置づけ

・GAME、RAISEなどとの関係

slide23

リモートセンシングへの期待

・入力データの改訂(土地被覆など)

・撹乱発生の検出(火災、風倒、伐採など)

・広域的な生物季節的変化(葉フェノロジー)

・植生指数 (生産力)の経年変動

・Sub-gridスケール不均質性のパラメータ化

・検証データ (fAPAR、LAI)

slide24

最近の進捗状況:陸域炭素G

・整備を外注していたコードが納品される

  パラメータと引数の整理、様式の統一 など

・「植生と炭素循環」訳本は最終段階に

至近の予定:

・現在環境下での再現性を確認(伊藤)

・生物季節の不自然箇所を改善(伊藤)

・土地利用変化(C4MIP用)の導入(市井)

slide25

AGU 2003Fall Meetingの参加報告

参加者:伊藤(科研費若手Bでの参加)

   :市井(21世紀COEでの参加)

発表内容:伊藤:安定炭素同位体分別効果

     市井:熱帯生産力の経年変動

共生第2に関連する研究発表(陸域)

・GENESIS-IBISの気候-生態系結合モデル

・GFDL/プリンストン大で気候-炭素循環

 結合モデル(LM3)を開発(動的植生を含む)

・HadCM-SDGVM by D.J.Beerling

slide26

その他:1

そろそろ共生2のHPは…

共生課題

(文科省)

共生3-1

(東大生研)

環境省S1

(筑波大)

slide27

その他:2

AGU 2004 Joint Assembly

17-21 May, Montreal

Biogeosciences

B05 Recent Advances in Coupled Terrestrial

Carbon Cycle and Climate Modeling

Chairs: Vivek Arora & Sharon Cowling

Abstract提出締切:19 Feb, 2004

To advertise, or not to advertise...

slide28

その他:3

統合モデルの名前(伊藤案)

FESTIVAR (ふぇすてぃばる)

Frontier Earth System Treatment

Integrating Various Aspects for RR2002

自己評価

・無理なこじつけはないが、インパクトに欠ける?

・1度目にウケを狙えない(2度目以降もシラケない、恥ずかしくない)

・やや長い、特に後半(Sim-CYCLEも8文字だけど …)

・前例があるかもしれない(ネット検索では引っ掛からなかったが)

・生真面目な向きには、なおも言葉の遊びが過ぎるか?

KISSME:Kyosei 2 Integrated earth SyStem Model on the Earth simulator