衛星観測データを用いた温室効果ガスの吸収・排出源の同定および原因推定

利用卫星观测数据识别温室气体吸收/排放源并估计原因

基本信息

批准号：
16J02111
负责人：
葛西光希
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，衛星観測により得られた二酸化炭素（CO2）およびメタン（CH4）濃度から，局地的な濃度変化を抽出することで，吸収・排出源を同定することを目的としている．使用している衛星観測データは，温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」（GOSAT）およびOrbiting Carbon Observatory-2（OCO-2）による観測により得られている．GOSATは2009年の打ち上げから10年以上観測を続けていることや，同一地点の観測周期（回帰周期）が3日という衛星軌道をとっていることから，時系列変化の解析に適している．一方，OCO-2は回帰周期が16日と長いものの，空間解像度が1.29 km × 2.25 kmと高く，都市などの局地的な排出源について空間分布を解析することに適している．加えて，衛星観測と同等の観測手法で，地上の定点に設置された高精度分光計によるTotal Carbon Column Observing Network（TCCON）データセットも使用した．まず，Bremen（ドイツ）に設置されているTCCONサイトに着目して，TCCON観測データと周辺の衛星観測データとのそれぞれについて，年々変動と季節振動を表現する曲線フィッティングを実施した．その結果，2013年8月には2014年8月と比較して相対的にCO2濃度が高いという，一般的なCO2濃度上昇トレンドに反する観測結果がTCCONおよび衛星観測の双方から得られた．同様の解析を全球規模で経度60度・緯度10度ごとに解析して全球規模の濃度偏差を得るとともに，特異な濃度変化の原因推定を試みた．衛星観測されたメタン濃度について，南アジアの大都市周辺に高偏差が恒常的に生じていることが明らかになった一方で，原因の一つであると考えられるメタン排出量データとの相関解析では，強い相関は見られなかった．

这项研究旨在通过从卫星观测值获得的二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）浓度中提取局部浓度变化来鉴定吸收和排放源。使用温室气体观测技术卫星“ Ibuki”（GOSAT）和绕碳观测值2（OCO-2）的观测来获得所使用的卫星观测数据。自2009年推出以来，GOSAT一直在进行10年以上的观察结果，并且在同一时刻拥有3天观测周期的卫星轨道，使其适合分析时间序列变化。另一方面，尽管OCO-2的较长回归周期为16天，但其空间分辨率在1.29 km x 2.25 km处较高，使其适合分析诸如城市等局部发射源的空间分布。此外，还使用与卫星观测值相当的观测技术，使用了安装在固定地面点上的高精度光谱仪的总碳柱观测网络（TCCON）数据集。首先，我们专注于在不来梅（德国）安装的TCCON站点，并进行了曲线配件，以表达每个TCCON观察数据和周围卫星观测数据的年际波动和季节性振荡。结果，与2014年8月相比，TCCON和卫星观察结果都表明，二氧化碳浓度相对较高，并且从TCCON和卫星观测值中获得了CO2浓度升高的总体趋势。在每60°经度和10°纬度的全球尺度上分析了类似的分析，以获得全球浓度偏差，并试图估计唯一浓度变化的原因。虽然据显示，高偏差不断发生在南亚的主要城市周围关于观察到的甲烷浓度，但在与甲烷排放数据的相关分析中没有发现强相关性，这被认为是原因之一。