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大都市のCO2高濃度排出を衛星が捉えた

掲載日:2014年12月8日

日本の温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)が世界各地の大都市の人為的な二酸化炭素(CO2)高濃度排出量を捉えた。2009年6月~12年12月の3年半に観測した「いぶき」データを解析して、世界の大都市などでその周辺よりCO2濃度が高い傾向を明らかにした。衛星からの監視が、地球温暖化対策の基礎になるCO2排出量の観測に有効なことを実証した。国立環境研究所と環境省、宇宙航空研究開発機構が12月5日発表した。気候変動枠組み条約第20回締約国会議(COP10)が開かれているペルーのリマでも同時に公表した。

「いぶき」は世界初の温室効果ガス観測専用の衛星で、CO2とメタンの濃度を宇宙から全球で観測して、炭素循環の将来予測の高精度化への貢献を目指して09年1月に打ち上げられ、現在も観測を続けている。今回、3年半にわたる観測データを蓄積して、世界各地の大都市で高いCO2濃度を確かめた。化石燃料消費データから算出した排出量との間に強い相関があったことから「いぶきは化石燃料消費によるCO2濃度上昇を捉えている」と結論づけた。

CO2の大気中濃度は産業革命前に比べて1.4倍の約400ppmに達して今も増え続けて、温暖化をもたらしている。火力発電所や大都市での化石燃料消費がその主因と考えられており、こうした大規模発生源での人為的なCO2排出量を精度よく監視することが必要になっている。CO2は、植物による光合成や森林火災、海洋による排出・吸収などの影響も受けるため、人為的な排出量を自然の排出量と区別しなければならない。

そこで、「いぶき」観測・解析チームはまず、地上の火力発電所などのデータから、人為起源CO2排出によるCO2濃度の時空間分布を推定して、「いぶき」によるCO2排出データと照合した。人為起源CO2排出の影響を受けていると判断された大都市のデータと、その周辺で影響を受けていないと判断されたデータの差の平均値を求め、さらに森林火災や植物の影響などを除いた数値を人為起源CO2濃度として、世界地図上にプロットした。

その結果、北米とアジアの大都市で高いCO2排出量が浮かび上がった。2ppm程度のCO2排出増加が観測された大都市が中国や北米に点在していた。人為起源CO2の最大値が最も高かったのはロサンゼルスの4.5ppmで、中国の天津やハルビンなどの3.8ppmが続いた。ただ、課題もある。「いぶき」は晴天でないと観測できないため、雲が多い日本や欧州のデータは十分に取得できず、人為的CO2排出量に関して「衛星観測の空白域」が残された。

国立環境研究所で「いぶき」の後継機(GOSAT-2)を担当する松永恒雄(まつなが つねお)室長は「今後も観測を継続して精度を上げ、日本や欧州などのデータの空白域を減らす。また、2017年度に打ち上げる予定の『いぶき後継機』では、性能をさらに上げ、宇宙からCO2などの温室効果ガスの大規模排出源を定常的に監視できるようにしたい」と話している。

「いぶき」が3年半で観測した高濃度の人為起源CO2の領域、色は濃度を示す
図. 「いぶき」が3年半で観測した高濃度の人為起源CO2の領域、色は濃度を示す

地図上
の番号
人為起源CO2濃度が
高い領域の概略範囲
国・地域・主な都市等 左記範囲の人為起源CO2濃度
(1度グリッド/3.5年間
の平均)の最大値
1 北緯33~46度
東経114~127度
中国:張家口市、鞍山市、ハルビン市、天津市 3.8ppm
2 北緯20~23度
東経84~89度
インド:コルカタ(カルカッタ) 2.0ppm
3 北緯40~41度
東経67~73度
ウズベキスタン東部/カザフスタン南端/キルギス西部/タジキスタン北端 2.6ppm
4 北緯30~32度
東経37~38度
サウジアラビア北西部/ヨルダン 1.8ppm
5 北緯38~41度
西経79~83度
米国:ピッツバーグ 2.1ppm
6 北緯33~35度
西経114~119度
米国:ロサンゼルス 4.5ppm
7 北緯17~19度
西経99~102度
メキシコ:アカプルコ 2.4ppm
表. 「いぶき」で観測された人為起源CO2が高濃度の領域とその最大値
(いずれも提供:環境省、宇宙航空研究開発機構、国立環境研究所)
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