平成１７年度
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２. 研究成果の概要１．総括共生プロジェクトも4年目が終わり残す所あと１年となった。本課題は全く新しいテーマだったので、専任研究者がそろって実質的に研究を開始してからは３年経過した事になるが、さすがに３年目らしく計画立案時に思い描いていたものがしっかりとした形で現れて来た。すなわち昨年度不十分なまま急ぎ実行した炭素循環・気候結合モデルによる温暖化実験を、問題点を洗い出して修正の後あらためて実行し大変もっともらしい結果が得られた。炭素循環のフィードバックの解析も行われ、モデルの個性による違いはともかく世界の他のセンターと並ぶ所まで来たと思う。個体ベース植生動態モデルSEIB DGVMもこれまで幾つかの気候条件で個別にテスト計算をしていただけだったのが、一応完成との判断のもとT42解像度（280 kmメッシュ）で全陸地上の自然植生分布のシミュレーションを行い、「新モデル」としては充分に合格の結果が得られた。これもまさに期待したもの、想像してしたものが現実に形になったとの感を抱かせるものであった。物理気候コアモデルの成層圏・中間圏への拡張も終了し、現状再現のシミュレーション結果が得られた。これも世界中のモデルの中で明らかに上位の再現性を示している。但し、化学過程の成層圏・中間圏への拡張は少し進行が遅れまだ出来ていない。 前記のように「統合モデル」開発の主要ポイントで具体的な形が見えるようになった事は本年度の大きな成果であった。2005年10月に行われた共生プロ課題1・2・4合同運営委員会で発表した際、質問、コメントも多く、大きな手応えがあった。個別に「いよいよ出来て来たね」との感想も聞いた。あらためて思うに、当事者は将来の姿をそれなりに描いているが、これまでの開発途中の断片的報告を聞いていた部外の人には「統合モデル」がどんなものか、何を目指しているか必ずしも実感を伴って理解されていなかったかもしれない。 合同運営委で共生プロ終了後AR5に向けてどうするかの討論で、次は統合モデルによる温暖化予測が中心という事で見解が一致し、具体的にKISSMEを中心とした開発・改良体制も話し合われた。「次」に向けて大気化学を含めた統合モデルを最終年度中に作り上げねばならない。 ２．サブテーマごと、個別項目ごとの概要（１）炭素循環モデル、炭素循環・気候変化結合モデル1 陸域炭素循環モデル人為的温室効果ガス排出による地球環境変動予測モデルを構築する上で、陸域生態系による炭素循環をシミュレートするモデルを構築し、当課題で構築する地球システム統合モデルに組み込み、温暖化予測を行うことが当サブグループの目標である。平成17年度は、(1) 陸域炭素循環-気候結合モデル(Sim-CYCLE+MATSIRO+AGCM)による20世紀中の炭素循環の再現、(2) 観測データによる陸域炭素循環モデル(Sim-CYCLE)の高度化の2点について作業を行った。 その結果、(1)開発した結合モデルは、20世紀の炭素循環をうまく表現することができ、モデルの利用可能性は高いと考えられた。(2) MODIS衛星観測データを利用した、パラメータ値の最適化によって、将来予測性のあるデータ同化の手法開発を行い、陸域モデルの推定精度向上に寄与する可能性があることが示された。 2 海洋生物地球化学モデル昨年度の段階で、大気海洋結合炭素循環モデルによる予備的な温暖化実験は終了していたが、特に陸域生態系モデルについてパラメーター・チューニングが充分に行われておらず、高い信頼度を得るためにはいくつか再実験を行う必要があった。本年度において、パラメーター・チューニングおよび再実験が終了した。このモデルにより、地球温暖化に対し気候変化と炭素循環の相互作用がもたらすフィードバックの強さを調べる実験を行った結果、相互作用は大気中二酸化炭素濃度を高める方向に働き、温暖化を加速する正のフィードバック効果を持つことがわかった。温暖化により土壌有機物の分解が促進されるのが、その主な原因である。この結果において、2100年時点での二実験間における二酸化炭素濃度差は130ppmvである。これは地表平均気温に換算して1度程度にあたり、有意な量といえる。平成18年3月現在、他のパラメータセットを用いた感度実験も実行中である。ここで結果は、2007年に発行が予定されているIPCCの第4次報告書に反映される可能性が高い。また数年程度のタイムスケールにおいて、気温の変化に追随してCO2濃度が変化する現象が観測されているが、類似の現象がモデル結果においても再現されていることが確認された。ただし気温変化とCO2濃度変化の間のタイムラグは観測よりモデル結果の方が長い。また温暖化した際に海洋のCO2吸収量が減る原因について詳細な解析を行ったところ、温度変化以外にも全炭酸・アルカリ度の海洋表層における分布の変化が有意な役割を果たしていることが分かった。さらに、植物・動物プランクトンの種構成を陽に表現したモデルを用いた実験も行い、10年スケールの気候変動が海洋表層生態系に与える影響について調べた。 3 陸域炭素循環モデルにおける植生帯移動予測モデルの構築陸面生態系機能を、数百年から数千年といった時間スケールにおいてシミュレートするためには、気候変動に伴う植生分布までを考慮に入れた動的全球植生モデル（DGVM）が必要とされる。本サブグループの目標は、独自にDGVMを開発し、そのパフォーマンスを十分に検証した後に地球統合モデルに結合させる事である。平成17年度は、前年度までに開発を終えたSEIB-DGVMの更なる改良と、その性能チェックを行った。これまでの試行計算においてSEIB-DGVMは、植物生態系において典型的に観察される幾つかの現象、また現在の気候条件における植生分布や生態系機能分布を再現することに、ある程度まで成功した。 （２）温暖化・大気組成変化相互作用モデル開発1 温暖化・大気組成変化相互作用温暖化・大気組成変化相互作用サブモデルでは大気化学過程（オゾン分布など）やエアロゾルの温暖化および海洋・陸域植生変化との相互作用を表現・予測することを主な目的としており、CCSR/NIES AGCM を土台とした全球化学モデルCHASERやエアロゾルモデルSPRINTARSを用いてエアロゾル・化学のオンライン計算を可能にすることが大きな課題である。Ｈ１７年度（以下、本年度と記す）はまずCHASERモデルに成層圏オゾン変動過程を簡略的に導入し全球オゾン濃度場の将来予測実験をIPCC-SRES各シナリオに従って行った。将来の温暖化が大気化学過程に及ぼす影響はＨ１６年度（以下、前年度と記す）までに行った実験で明らかになって来ているが、今回の実験からはさらに将来の成層圏オゾンの変動がどのような影響を与えるかについて解析を行った。特に将来の成層圏オゾン量の回復はオゾンの成層圏／対流圏間交換（STE）に大きく影響し、どのシナリオにおいても対流圏オゾンの全球総量を増加させることが分かった。一方で今回考慮した成層圏オゾン変動は全球平均のメタンや硫酸エアロゾル濃度にはほとんど影響を与えないことを確認した。また、前年度よりCHASERモデルを用いて IPCC第4次報告書に貢献する実験を行ってきているが、これについても引き続きリード・オーサー等と連絡をとりながら解析を進めている。本年度はさらにCHASERモデルに成層圏化学過程を導入する作業を進め、成層圏化学用の光解離定数の計算法構築・改良、成層圏化学反応の導入、およびエミッションデータの整備を行った。今回の成層圏化学対応作業によりCHASER中で考慮する化学種は79種類、化学反応は213本（成層圏での不均一反応を含まず）となった。 2 温暖化―雲・エアロゾル・放射フィードバック精密評価本研究テーマでは、雲とエアロゾルの相互作用の気候影響を評価するために、エアロゾル輸送と雲の微物理過程を詳細に表現できる数値モデルを開発することを目的としている。非静力学ビン法雲微物理モデルを用いて昨年度得られた成果である雲の光学特性に関して、エアロゾルの影響に着目した数値実験を行い、衛星観測で得られている特徴を再現した。また、地球環境フロンティア研究センターで開発された全球非静力学雲解像モデルNICAMにエアロゾル化学輸送モデルSPRINTARSを実装する作業を進めた。 （３）寒冷圏モデル開発温暖化に対する氷床の応答特性や海水準への影響を調べるため、高解像度大気海洋結合モデルによる推定、大気海洋モデル結果を氷床モデルに入力した推定、炭素循環を含む地球システムモデルへの氷床モデルの組み込み、氷床変動に関するモデルの不確定性要因の検討を行なった。MIROC3.2 高解像度版と中解像度版を用いたSRESシナリオ（A1B およびB1）温暖化実験では、グリーンランドと南極氷床の海水準への寄与は各々高解像度モデルでそれぞれ15cm海面上昇と５cm海面低下となり海洋熱膨張よりは小さいこと、高度の変化傾向は最近の観測事実と矛盾のない結果を得られることがわかった。さらに長期影響を調べるため、CO2 ４倍増加実験やSRESシナリオの濃度を与え続けた大気海洋結合モデル実験結果を、現実をよく表現するよう開発された氷床モデル(Saito and Abe-Ouchi, 2004, 2006)に入力した。CO2４倍増実験では2000年ほどでグリーンランド氷床はほぼ消滅し海水準が６メートル上昇、またSRES シナリオの濃度を２１世紀末以降も200年与え続けた結果を用いると２１世紀末に気温を固定した場合に比べて長期的な影響が持続して最終的に氷床が消滅するほどであることがわかった。氷床モデルの不確実性を明らかにするため、数値手法および質量収支モデルの２点も検討し、氷床消滅に至る条件における不確実性の程度も明らかにした。同期した大気-氷床結合（部分統合モデル）の計算を可能にするためのプログラム改変はほぼ終了し、現在調整を続けている。 （４）気候物理コアモデル改良大気・海洋・陸地面の主として物理過程から成る気候モデル（CCSR/NIES モデル、既存）で成層圏の諸プロセスを改良もしくは新しく取り入れたモデルを開発する。 大気モデル(AGCM)の改良に関しては、現モデルで不十分な中層大気（成層圏・中間圏）の諸プロセスの改良を図る。即ち、中層大気中への人為起源物質の侵入により、中層大気特有のオゾン層の物理・化学過程と太陽からの放射の変動が相互に影響し合って中層大気の変動を引き起こすと共に、それが下層対流圏の変動と結合して気候変動を生じる機構をモデル実験によって明らかにする。また、内部重力波の挙動とそれが大気循環に及ぼす影響を超高解像度大気モデルによって明らかにする。 本年度は、大気･海洋･陸面･炭素循環･大気化学･エアロゾル過程の結合が完了した統合モデルの中層大気への拡張と、成層圏で必要な物理過程コンポーネント(σ-pハイブリッド座標系・新放射コード・Hinesパラメタリゼーション)の導入を主に行い、統合モデルのプログラム間のバージョン整理・統一作業を行った。また、放射コードと鉛直解像度の変更に伴って、大気上端の放射収支が変わることから、対流圏の雲水分布に関するチューニングに着手した。計算コードの高速化に関しては、従来のMPIノード間並列に加えて、地球シミュレーターのノード内並列化機能を利用できるように、コードの改良を行った。高解像度AGCMを用いた大気内部重力波の研究に関しては，Hines非地形性重力波抵抗パラメタリゼーションの改良のため、引き続き行った。また、地球温暖化時における重力波の運動量フラックス変化の推定のために、共生第一課題・住グループの温暖化実験の結果を解析し、論文にまとめた。 ３． 波及効果、発展方向、改善点等気候変化が炭素循環に及ぼす効果が正のフィードバックを持つ事が明らかになってから、今後は炭素循環を含めた統合モデルで温暖化予測を行うべきだ、という考えが世界全体の流れになって来た。日本でも2005年10月に行われた共生プロジェクト1・2・4合同運営委員会の際に共生プロジェクト終了後、IPCC第5次報告書に向けた研究戦略の検討において、統合モデルを中心に温暖化実験を行うべき、との意見が強く出された。従って、当プロジェクトは、当初予定したように今回は「開発」が主目的であったが、次回の「実用」につなげて行く事がいよいよ大事になって来た。その観点で技術的な問題を考えると、多くの専門分野のプロセスを統合するモデルの構造として、現在採用している集中統合型ばかりでなく分散連結型も考えて置く必要があろう。 アメリカのNCARにおけるCommunity Climate System Modelでは分散連結型、即ち多くの専門家が作った特定プロセスのモデルをカプラーでつないで統合モデルとする構造をとっている。大学連合の共同利用施設という性格上必要とされた方針と思われる。ヨーロッパでは、各センターのものとは別に多数のサブシステム・モデルをつなぐPRISMというEUプロジェクトが行われている。我々は既存の物理気候モデルを基礎に炭素循環、化学などの諸プロセスを直接つけ加えて不可分のひとつのモデルを作ってきた。一つのチームでベストの予測実験を行おうという場合は、このような集中統合型が向いているし効率も良い。世界の他のセンターで当初分散型を試み、後に集中型に変えた所もあるようだ。 しかし、「統合モデル」が開拓段階の時は携わる人も少人数だから集中型で良かったが、前述の流れに沿ってこれから多くの人が統合モデルによる研究をしたり改良に参画したりするようになる事を考えると、従来のものに加え分散型構造への変換も考慮する必要があろう。 ４． 研究成果の発表状況< 口頭発表>陸域炭素循環モデルKato, T., Ito, A. Development of the coupled climate-terrestrial carbon cycle model. ESA 90th Annual Meeting, to be held jointly with the INTECOL IX International Congress of Ecology, Montreal, Canada, 2005年8月10日.Kato, T., Ito, A. Development of the coupled climate-terrestrial carbon cycle model. Seventh International Carbon Dioxide Conference, Broomfield, USA, 2005年9月26日. Ito, A., Kato, T., Sato, H., Yoshikawa, C., Kawamiya, M., and Matsuno, T. (2006) Development of the Frontier Research Center for Global Change coupled climate and carbon cycle model. American Association for the Advancement of Science (AAAS), 2006年2月20日,米国ミズーリ州セントルイス. 加藤知道、伊藤昭彦．気候―陸域炭素循環結合モデルの開発．日本気象学会2005年度春季大会，東京都文京区，2005年5月16日． 加藤知道. -Earth Simulatorを用いた将来予測-. 公募シンポジウム「陸域生態系の炭素動態と地球温暖化」．日本生態学会第53回大会, 新潟市, 2006年3月28日 海洋生物地球化学モデルAita, M. N., K. Tadokoro, Y. Yamanaka and M. J. Kishi: Interdecadal variation of the lower trophic ecosystem in the Northern Pacific between 1948 and 2002 - in a 3-D implementation of the NEMURO model. Advances in Marine Ecosystem Modelling Research, Plymouth, United Kingdom, June 27-29, 2005.Aita, M. N., K. Tadokoro, Y. Yamanaka and M. J. Kishi: Interdecadal Variation of the Lower Trophic Ecosystem in the Sub-Arctic Northern Pacific between 1948 and 2002, using a 3D-NEMURO coupled Model. Climate Variability and Sub-Arctic Marine Ecosystems (ESSAS), Victoria, B.C., Canada, May 16-20, 2005. Aita, M. N., K. Tadokoro, Y. Yamanaka and M. J. Kishi: Interdecadal variation of the lower trophic ecosystem in the Northern Pacific between 1948 and 2002, using a 3-D physical-NEMURO coupled model-. European Geosciences Union General Assembly 2005, Vienna, Austria, April 24 - 29. 2005. Fujii, M., N. Yoshie, Y. Yamanaka, F. Chai: Simulated biogeochemical responses to iron enrichments in three high nutrient, low chlorophyll (HNLC) regions. PICES XIV Annual Meeting, Vladivostok, Russia, September 29-October 9, 2005. Hashioka, T., Y. Yamanaka and T. Sakamoto: Response of lower trophic level ecosystem to global warming in the western North Pacific. 13th Ocean Science meeting 2006, Hawaii U.S.A., February 20-24, 2006. Hahioka, T. and Y. Yamanaka: Ecosystem Change in the Western North Pacific Associated with Global Warming Obtained by 3-D NEMURO, FRA/APN/IAI/GLOBEC/PICES Joint Workshop "Global comparison of sardine, anchovy and other small pelagics ? building towards a multi-species model", Tokyo, 14-17 Nov. 2005. Hashioka T. and Y. Yamanaka: Seasonal and Regional Variations of Phytoplankton Groups by Topdown and Bottom-up Controls Obtained by a 3-D Ecosystem Model. Advances in Marine Ecosystem Modelling Research, Plymouth, United Kingdom, June 27-29, 2005. Hashioka, T. and Yamanaka, Y.: Change in rain ratio associated with global warming obtained by a 3-D ecosystem model. A Pilgrimage Through Global Aquatic Sciences: ASLO Summer Meeting 2005, Santiago de Compostela, Spain, June 19-24, 2005. Ito, S., K. A. Rose, M. A. Noguchi, B. A. Megrey, Y. Yamanaka, F. E. Werner and M. J. Kishi: Interannual response of fish growth to the 3-D global NEMURO output with realistic atmospheric forcing. Part II: Pacific saury growth. PICES XIV Annual Meeting, Vladivostok, Russia, September 29-October 9, 2005. Kurahashi-Nakamura, T., A. Abe-Ouchi, Y. Yamanaka, and K. Misumi: -Interglacial Variations of Atmospheric CO2 Concentration: A Modeling Study for the Effect of Southern Ocean, AGU Fallmeeing, San Francisco, U.S.A., December 5-9, 2005. M. Kawamiya, Development of an Integrated Earth System Model at FRCGC, 日独ワークショップ, 2005年10月31日−11月1日, 東京大学気候システム研究センター. M. Kawamiya, Development of an integrated earth system model on the Earth Simulator, Workshop on Current problems in Earth System Modelling, 2005年11月24,25日, JAMSTEC横浜研究所 M. Kawamiya, C. Yoshikawa, T. Kato, T. Matsuno, Development of an integrated earth system model on the Earth Simulator, 2005 AGU Fall meeting, 2005年12月5−9日, サンフランシスコ(米国). M. Kawamiya, Interannual variations of atmospheric CO2 and their implication to climate - carbon cycle interactions, 2006年2月23−25日, アルバカーキ(米国). Megrey, B. A., K. A. Rose, D. Hay, F. E. Werner, R. A. Klumb, M. J. Kishi, D. W. Ware and Y. Yamanaka: A Coupled Lower and Higher Trophic Level Marine Ecosystem Model of the North Pacific Ocean including Pacific Herring. Advances in Marine Ecosystem Modelling Research, Plymouth, United Kingdom, June 27-29, 2005. N. Yoshie and Y. Yamanaka: Processes causing the temporal changes in Si/N ratios of nutrient consumption and export flux during the spring diatom bloom. European Geosciences Union General Assembly 2005, Vienna, Austria, April 24 - 29. 2005. Rose, K. A., B. A. Megrey, F. E. Werner, Y. Yamanaka, M. A. Noguchi, S. Ito, and M. J. Kishi: Interannual Response of Fish Growth to the 3-D Global NEMURO Output with Realistic Atmospheric Forcing. Part I: Latitudinal Differences in Pacific herring growth. PICES XIV Annual Meeting, Vladivostok, Russia, September 29-October 9, 2005. Smith, S. L. and Y. Yamanaka: Examining the value of exploiting variations in bulk stoichiometry for modeling material flows through ecosystems. 13th Ocean Science meeting 2006, Hawaii U.S.A., February 20-24, 2006. Smith, S. L., B. E. Casareto, M. P. Niraula, Y. Suzuki, J. D. Annan, J. C. Hargreaves and Y.Yamanaka: Examining the regeneration of nitrogen by assimilating data from incubations into a multi- element ecosystem model. .Advances in Marine Ecosystem Modelling Research, Plymouth, United Kingdom, June 27-29, 2005. T. Hashioka and Y. Yamanaka: Temperature dependency of rain ratio obtained by a 3-D ecosystem-biogeochemical model. European Geosciences Union General Assembly 2005, Vienna, Austria, April 24 - 29. 2005. Werner, F. E., K. Rose, B. A. Megrey, M. A. Noguchi, Y. Yamanaka: Simulated Herring Growth Reponses in the Northeastern Pacific to Historic Temperature and Zooplankton Conditions Generated by the 3-Dimensional NEMURO NPZ Model. 13th Ocean Science meeting 2006, Hawaii U.S.A., February 20-24, 2006. Werner, F. E., K. A. Rose, B. A. Megrey, D. Hay, R. A. Klumb, D. W. Ware, M. J. Kishi and Y. Yamanaka: Latitudinal differences in Pacific herring growth response to climatic variability. Advances in Marine Ecosystem Modelling Research, Plymouth, United Kingdom, June 27-29, 2005. Yamanaka Y., M.J. Kishi, M.N. Aita, T. Hashioka, A. Ishida, Y. Sasai, F. Shido and N. Yoshie: Current status of our group: development of Eulerian version of 3D-NEMURO.FISH and etc. FRA/APN/IAI/GLOBEC/PICES Joint Workshop "Global comparison of sardine, anchovy and other small pelagics ? building towards a multi-species model", Tokyo, 14-17 Nov. 2005 Yamanaka, Y., T. Hoshioka, M. N. Aita and M. J. Kishi: Changes in ecosystem in the western North Pacific associated with global warming. PICES XIV Annual Meeting, Vladivostok, Russia, September 29-October 9, 2005. Yamanaka, Y., T. Hashioka, M. N. Aita and M. J. Kishi: Changes in ecosystem and pelagic fish in the western North Pacific associated with global warming. Advances in Marine Ecosystem Modelling Research, Plymouth, United Kingdom, June 27-29, 2005. Yamanaka, Y and T. Hashioka: Ecosystem change in the western North Pacific due to global change obtained by 3-D ecosystem model. A Pilgrimage Through Global Aquatic Sciences: ASLO Summer Meeting 2005, Santiago de Compostela, Spain, June 19-24, 2005. Y. Yamanaka, T. Hashioka and M. N. Aita: Ecosystem change in the western North Pacific due to global change obtained by 3-D ecosystem model. European Geosciences Union General Assembly 2005, Vienna, Austria, April 24 - 29. 2005. Yoshie, N., S. Takeda, P. W. Boyd and Y. Yamanaka: Modelling studies investigating the mechanisms causing high silicic acid to nitrate uptake during SERIES: an iron-fertilization experiment in the subarctic Pcific. 13th Ocean Science meeting 2006, Hawaii U.S.A., February 20-24, 2006. Yoshie, N., Y. Yamanaka and S. Takeda: Development of a marine ecosystem model including intermediate complexity iron cycle. PICES XIV Annual Meeting, Vladivostok, Russia, September 29-October 9, 2005. Yoshie, N., M. Fujii and Y. Yamanaka: Ecosystem changes after the SEEDS iron fertilization in the western North Pacific simulated by a one-dimensional ecosystem model. Advances in Marine Ecosystem Modelling Research, Plymouth, United Kingdom, June 27-29, 2005. Yoshie, N. and Yamanaka, Y.: Processes causing the temporal changes in si/n ratios of nutrient consumption and export flux during the spring diatom bloom. A Pilgrimage Through Global Aquatic Sciences: ASLO Summer Meeting 2005, Santiago de Compostela, Spain, June 19-24, 2005. Yoshikawa, C., Y. Yamanaka and T. Nakatsuka: A study of the marine nitrogen cycle using an ecosystem model including nitrogen isotopes. European Geosciences Union General Assembly 2005, Vienna, Austria, April 24 - 29. 2005. 石田明生, 相田真希, 山中康裕： モデルによる表層pCO2の再現とバリデーションにおけるデータの必要性, 2006年度日本海洋学会春季大会, 横浜, 2006年03月26日-30日. 河宮未知生・吉川知里・加藤知道・松野太郎, 温暖化が大気海洋CO2交換に与える影響, 2005年度日本海洋学会秋季大会, 2005年9月28日−30日, 仙台市戦災復興記念館. 河宮未知生・吉川知里・加藤知道・松野太郎, 地球環境変化予測のための地球システム統合モデルの開発, 2005年度日本気象学会秋季大会, 2005年11月20−22日, 神戸大学. 山中康裕: 多様なニーズに答える様々な海洋物質循環-生態系モデリング, 炭素循環および温室効果ガス観測ワークショップ, 東京, 2005年10月10日-11日. 山中康裕:水産資源に影響を与える気候変動. 独立行政法人海洋研究開発機構一般講演会「地球環境シリーズ」地球生態系の明日を考える地球観測と予測, 東京, 2005年8月5日. 陸域炭素循環モデルにおける植生帯移動予測モデルの構築Sato, H., A. Itoh, and T. Kohyama, SEIB-DGVM: A Spatial-Explicit Individual-Base Dynamic-Global-Vegetation-Model, ESA-INTECOL 2005 joint meeting, Montreal, 2005.Sato, H., A. Itoh, and T. Kohyama, SEIB-DGVM: A Spatial-Explicit Individual-Base Dynamic-Global-Vegetation-Model, 11th US-Japan Workshop on Global Change, Yokohama, 2005.（ポスター） Sato, H., A. Itoh, and T. Kohyama, SEIB-DGVM: A Spatial-Explicit Individual-Base Dynamic-Global-Vegetation-Model, 11th US-Japan Workshop on Global Change, Yokohama, 2005.（ポスター） Sato, H., A. Itoh, and T. Kohyama, SEIB-DGVM: A Spatial-Explicit Individual-Base Dynamic-Global-Vegetation-Model, 1st iLEAPS Science Conference, Boulder USA, 2006.（ポスター） Sato, H., A. Itoh, and T. Kohyama, SEIB-DGVM: A Spatial-Explicit Individual-Base Dynamic-Global-Vegetation-Model, The 8th International Workshop on Next Generation Climate Models for Advanced High Performance Computing Facilities, Albuquerque USA, 2006. 佐藤永, 伊藤明彦, 甲山隆司, SEIB-DGVM: A Spatial-Explicit Individual-Base Dynamic-Global-Vegetation-Model, 南西諸島における森林生態系研究に関する現状と展望, 琉球大学農学部亜熱帯フィールド科学教育研究センター, 2005. 佐藤永, 伊藤明彦, 甲山隆司, SEIB-DGVM: A Spatial-Explicit Individual-Base Dynamic-Global-Vegetation-Model, 日本気象学会2005年秋季大会, 神戸大学, 2005. 佐藤永, 伊藤明彦, 甲山隆司, SEIB-DGVM: A Spatial-Explicit Individual-Base Dynamic-Global-Vegetation-Model, 横浜国立大学オープンセミナー, 横浜国立大学, 2005. 佐藤永, 伊藤明彦, 甲山隆司, SEIB-DGVM: A Spatial-Explicit Individual-Base Dynamic-Global-Vegetation-Model, 第53回日本生態学会大会, 新潟コンベンションセンター, 2006. 温暖化・大気組成変化相互作用Sudo, K., Akimoto H., and Takahashi M., Source attribution of global tropospheric O3 and CO: where do they come from ?, International Association of Meteorology and Atmospheric Sciences, Beijing, China, 1-11 August, 2005.Sudo, K., Akimoto H., and Takahashi M., Past/Future Climate change impacts on atmospheric chemistry in a chemistry coupled climate model, 1st ACCENT Symposium, Urbino, Italy, 12-16th September, 2005. 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Watanabe, On source spectra for the Hines gravity wave drag parameterization in KISSME, The 8th International Workshop on Next Generation Climate models for Advanced High Performance Computing Facilities, February 24, Albuquerque, USA. <論文発表>陸域炭素循環モデルFriedlingstein, P., Cox, P., Betts, R., Bopp, L., von Bloh, W., Brovkin, V., Cadule, P., Doney, S., Eby, M., Fung, I., Govindasamy, B., John, J., Jones, C., Joos, F., Kato, T., Kawamiya, M., Knorr, W., Lindsay, K., Matthews, H. D., Raddatz, T., Rayner, P., Reick, C., Roeckner, E., Schnitzler, K.-G., Schnur, R., Strassmann, K., Weaver, A.J., Yoshikawa, C., and Zeng, N., 2006. Climate-carbon cycle feedback analysis, results from the C4MIP model intercomparison, Journal of Climate, in press.Gu, S., Tang, Y., Cui, X., Kato, T., Du, M., Li, Y., Zhao, X., 2005. Energy exchange between the atmosphere and a meadow ecosystem on the Qinghai-Tibetan Plateau. Agric. For. Meteorol. 129(3-4), 175-185. 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Raddatz, P. Rayner, C. Reick, E. Roeckner, K.-G. Schnitzler, R. Schnur, K. Strassmann, A. J. Weaver, C. Yoshikawa, and N. Zeng, Climate - carbon cycle feedback analysis, results from the C4MIP model intercomparison, Journal of Climate, in press. 2006.Fujii M., Y. Yamanaka, Y. Nojiri, M. J. Kishi, F. Chai: Simulated temporal variations in biogeochemical processes at the subarctic western North Pacific Station KNOT (44°N, 155°E). Ecol. Modeling., (in press). Fujii, M., N. Yoshie, Y. Yamanaka and F. Chai: Comparison of the simulated biogeochemical responses to the iron fertilization in three high-nitrate low-chlorophyll (HNLC) regions. Progr. Oceanogr., 64, 307-324, doi:10.1016/j.pocean.2005.02.017. 2005. Hashioka, T. and Y. Yamanaka: Ecosystem Change in the Western North Pacific Associated with Global Warming Obtained by 3-D NEMURO, Ecol. Modeling., (in press). Hashioka, T. and Y. Yamanaka: Seasonal and Regional Variations of Phytoplankton Groups by Top-down and Bottom-up Controls Obtained by a 3-D Ecosystem Model. Ecol. Modeling., (in press). M. Kawamiya, C. Yoshikawa, T. Kato, H. Sato, K. Sudo, S. Watanabe, and T. Matsuno, Development of an Integrated Earth System Model on the Earth Simulator, Journal of the Earth Simulator, 4, 18-30, 2005. N. Yoshie, M. Fujii and Y. Yamanaka: Changes of the ecosystem with the iron fertilization in the western North Pacific simulated by a one-dimension ecosystem model. Progr. Oceanogr., 64, 283-306, doi:10.1016/j.pocean.2005.02.014., 2005. Smith, S. L., B. E. Casareto, M. P. Niraula, Y. Suzuki, J. C. Hargreaves, J. D. Annan, Y. Yamanaka: Examining the Regeneration of Nitrogen by Assimilating Data from Incubations into a Multi-element Ecosystem Model. J. Marine Sys., (in press). Yoshie, N. and Y. 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Matsuno, Development of an Integrated Earth System Model on the Earth Simulator, Journal of Earth Simurator, 4, 18-30, 2005. 温暖化・大気組成変化相互作用Dentener F., D.Stevenson, K.Ellingsen, T.van Noije, M.Schultz1, M.Amann, C.Atherton, N.Bell, D.Bergmann, I.Bey, L.Bouwman, T.Butler, J.Cofala, B.Collins, J.Drevet, R.Doherty, B.Eickhout, H.Eskes, A.Fiore, M.Gauss, D.Hauglustaine, L.Horowitz, I.Isaksen, B.Josse, M.Lawrence, M.Krol, J.F.Lamarque, V.Montanaro, J.F.Muller, V.H.Peuch, G.Pitari, J.Pyle, S.Rast, J.Rodriguez, M.Sanderson, N.H.Savage, D.Shindell, S.Strahan, S.Szopa, K.Sudo, R.Van Dingenen, O.Wild, G.Zeng, The global atmospheric environment for the next generation, Environmental Science & Technology, in press, 2005.Gauss, M. , Myhre, G., Isaksen, I. S. A., Grewe, V., Pitari, G., Wild, O., Collins, W. J., Dentener, F. J., Ellingsen, K., Gohar, L. K., Hauglustaine, D. A., Iachetti, D., Lamarque, J. -F., Mancini, E., Mickley, L. J., Prather, M. J., Pyle, J. A., Sanderson, M. G., Shine, K. 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Horowitz, I.S.A. Isaksen, M.C. Krol, J.-F. Lamarque, M.G. Lawrence, V. Montanaro, J.-F. Muller, G. Pitari, M.J. Prather, J.A. Pyle, S. Rast, J.M. Rodriguez, M.G. Sanderson, N.H. Savage, D.T. Shindell, S.E. Strahan, K. Sudo, and S. Szopa, Multi-model ensemble simulations of present-day and near-future tropospheric ozone, J. Geophys. Res., in press, 2005. M.G. Lawrence, O. Hov, M. Beekmann, J. Brandt, H. Elbern, H. Eskes, H. Feichter, and M. Takigawa, The Chemical Weather, Environ., Chem., 2, 6-8, doi:10,1071/EN05014, 2005. Takigawa, M, K. Sudo, H. Akimoto, K. Kita, N. Takegawa, Y. Kondo, and M. Takahashi: Estimation of the contribution of intercontinental transport during PEACE campaign by using a global model, J. Geophys. Res., 110, D21313, doi:10.1029/2005JD006226, 2005. 温暖化―雲・エアロゾル・放射フィードバック精密評価Suzuki, K., T. Nakajima, T. Y. Nakajima, and A. Khain, 2006: Correlation pattern between optical thickness and effective radius of water clouds simulated by a spectral bin microphysics cloud model. Geophys. Res. Lett. in review.寒冷圏モデル開発Annan,J., J.C.Hargreaves, R.Ohgaito, A.Abe-Ouchi and S.Emori, 2005, Efficiently Constraining Climate Sensitivity with Ensembles of Paleoclimate Simulations. SOLA, Vol.1, 181-184, doi:10.2151/sola. 2005-047.Jost , A, M.Lunt, M.Kageyama, A.Abe-Ouchi, O.Peyron, P.J.Valdes, and G.Ramstein, 2005, High resolution simulations. Of the last glacial maximum climate over Europe: a solution to discrepancies with continental paleoclimatic reconstructions? Climate Dynamics, DOI 10.1007/s00382-005-0009-4. Kageyama, M., S.P. Harrison and A. Abe-Ouchi (2005) The depression of tropical snowlines at the Last Glacial Maximum: what can we learn from climate model experiments? Quaternary International, in press. Kageyama, M., A.Laine, A. 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Emori, Impact of global warming on gravity wave momentum flux in the lower stratosphere, SOLA, vol.1, 189-192, 2005. ５． 国際共同（協力）研究の状況（1）本課題に関連の深い国際協力の枠組みA. 気候変動に関する政府間パネル第1作業部会の第４次評価報告書に向けた動向 AR4本文(専門要約、及び各章)執筆の状況 IPCC第1作業部会(WG1)のAR4本文の執筆に関しては、すでに平成16年(2004年)9月の第1回WG1責任執筆者(LA=Lead Author)会合(トリエステ)に基づいて作成された第0次原稿(ZOD=Zero Order Draft)が平成17年1月半ばにまとめられたている。それに対する専門家による非公式レビューが平成17年(2005年)4月初めまでに寄せられ、5月中旬に開かれた第2回LA会合(北京)での討論を経て、8月までに第1次原稿(FOD=First Order Draft)に更新された。FODは、専門差読者(ER)による公式の査読にかけられた。その結果は、12月中旬に開かれたWG1の第3回LA会合(ニュージーランド・クライストチャーチ)での討論を経て第2次原稿(SOD=Second Order Draft)となり、平成18年(2006年)4月7日に、各国政府およびERに送付され、査読が開始される。その後の予定としては、査読を受けた、6月のWG1の第4回LA会合での検討をへて最終原稿がまとめられ、10月27日に各国政府に送付されて査読が開始される。その結果をふまえ、平成19年(2007年)に開かれるWG1全体会合(場所未定、1月29日〜2月1日)で、受諾がなされる。 AR4の気候変化予測(AR4の第10、11章)や、気候変化原因特定(第9章)などに関して、2005年は2004年に続き大きな進展があった。これらの分野の評価を進めるために、IPCC/WG1(共同議長：Susan Solomon及びDahe Qin)は、世界気候研究計画(WCRP=World Climate Research Programme)の結合モデル作業部会(WGCM=Working Group on Coupled Modelling、部会長：John Mitchell)の下で進められている、結合モデル相互比較プロジェクト(CMIP=Coupled Model Intercomparison Project、主査：Gerald Meehl)と協力し、世界の気候モデルグループに要請し20世紀再現実験、漸増予測実験、シナリオ予測実験などの結果は2004年9月までに気候モデル診断･相互比較プログラム(PCMDI= Program for Climate Model Diagnosis and Intercomparison)に提出された。これらの計算結果の利用に関する解析研究が公募され、研究が進められてきたが、主にモデル結果比較研究などの解析研究結果は、2005年3月上旬にハワイでのワークショップで発表され、WG1のLAに早い段階で成果を伝える機会となった。ただ、実際にAR4に反映させるためには、原則として、2005年12月には専門査読のある学術誌に受諾されることがスケジュール的に必要とされており、各研究グループではそのための努力が注がれてきた。 政策決定者向けの要約(SPM)執筆状況 IPCC/WG1による、AR4の政策決定者向けの要約(SPM=Summary for Policy Makers)に関しては、松野太郎共生2代表を含む執筆者チームが、平成17年(2005年)5月までに選出された。同チームにより、ZODは9月までに作成され、非公式査読にかけられ、その結果に基づいて、執筆者チームの会合が上記第3回LA会合の直後に同地で開かれて検討され、それに基づいて原稿がまとめられ、上記の本文のSODと同時に各国政府及びERによる査読が開始される。その後のスケジュールは、上記本文と同じであり、最終的には、上記WG1全体会合において、行ごとの(line by line)の承認を審議する。本文はSPMの承認がなされた後、それとの整合性の観点からの調整を前提に受諾されることになる。 IPCC全体の状況 平成17年(2005年)4月にエチオピア･アジスアベバにおいて、第23回IPCC総会が開かれ、その直前に同地で開かれたWG1・WG3の第2回合同会合で審議された「オゾン層及び気候システムの保護に関する特別報告書」を受諾した。これは、今後のオゾン層破壊物質の代替え物質で温室効果を有するものに関し、オゾン層破壊の今後の見通しをふまえ、科学・技術的な面と対応政策の面について、政策に適切な知見をまとめた報告書である。 9月にはカナダ･モントリオールで第24回IPCC総会が開かれ、その直前同地で開かれたWG3の第8回会合で審議された「二酸化炭素の回収・貯留に関する特別報告書」を受諾した。また、この総会では、IPCCの新排出シナリオに関する審議がなされた(下記B参照)。さらに、今後のAR4のアウトリーチについても、活発な討論がなされたが審議は次回(第25回IPCC総会: 平成18年4月にモーリシャスにて開催予定)に継続となった。 また、関連する気候変動枠組み条約(UNFCCC=United Nations Framework Convention on Climate Change)の下では5月にドイツ･ボンで、同条約の締約国会議(COP=Conference of Parties)の分科会である、科学上及び技術上の助言に関する補助機関(SBSTA=Subsidiary Body for Scientific and Technological Adviceの第22回会合(SBSTA22)が開かれたほか、11〜12月には、第11回締約国会議 (COP11)、京都議定書が2月に発効したことに伴うその第1回締約国会合(COP/MOP1=1st Meeting of the Parties serving as the Conference of Parties to the Kyoto Protocol)、及びSBSTAの第23回会合(SBSTA23)がカナダ・モントリオールで開催された。COP11では、IPCCから要請に基づき、IPCC統合報告書案の検討時間を確保するため2007年11月開催予定であったCOP13の日程を4週間延期するという懸案が正式に承認された。 B. 今後のIPCC活動：新排出シナリオに関する状況 第3次評価報告書(TAR)やAR4においては、基本的に「排出シナリオに関するIPCC特別報告書(SRES=Special Report on Emission Scenarios、2000年)」による排出シナリオに基づいた気候変化予測の成果がまとめられているが、その後の国際状況の加味や、モデル予測研究との連携などに関して、新排出シナリオを検討する必要性が指摘されてきた。IPCC/WGVでは、新排出シナリオに関するワークショップ(オーストリア・ラクセンブルグ、平成17年6月29日〜7月1日)を開催し、新排出シナリオと研究手順に関し3つのオプションについて議論した。
上記IPCC第24回総会では、このワークショップの討論内容が報告され、以下に関して検討する任務を帯びた新排出シナリオに関するタスクグループ*(TGNES=Task Group on Emission Scenarios)の設置が承認され、第25回総会におけるこの課題の審議に際して、TGNESによる検討結果が報告されることになっている：
日本からは、共生課題2の江守正多(国立環境研)、甲斐沼美紀子(国立環境研)の両氏がメンバーに選定されている。江守氏によれば、TGNESでは、上記ワークショップでの議論をふまえ、改めて3つの案が検討中である。
WG1関係者からは、将来のAR5に向けた研究で地球システムモデルによるモデル実験が本格的に行われるようになることを想定して、エアロゾル、オゾン前駆物質、土地利用変化等を含む地域的に詳細なシナリオが必要である点が指摘されている。この観点から、WCRP/WGCMとIGBP/AIMESの共催により、地球システムモデルに必要なシナリオの詳細な仕様を検討するワークショップが、CMIP主査Gerald Meehlらにより、2006年9月の開催が企画されている。 IPCC25回総会(モーリシャス、今年4月)では、主要な議題の1つとして、TGNESの報告に基づく、新排出シナリオについての今後の策定方針について審議する予定である。 （２）気候変動に関する政府間パネル(IPCC)への関与＝IPCC WG1 国内支援事務局の運営＝ 気候変動に関する政府間パネル（IPCC)第4次報告書（AR4)へ寄与する為、ＩＰＣＣ関連会合の開催及び参加を通し、温暖化予測研究の手法の比較、情報交換、専門家としての意見の提供、動向調査等を行った。その成果は、会合及びホームページを通じて関係者へ報告した。主な活動は下記のとおり：
(付録)共生第2課題が運営に関与した国際会合のアジェンダ The 8th International Workshop on Next Generation Climate Models for Advanced High Performance Computing Facilities Program VENUE: Hilton, Albuquerque, USA DATE: February 23-25, 2006
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