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地球環境統合モデルによる 20 世紀再現実験に向けて

地球環境統合モデルによる 20 世紀再現実験に向けて. 国立環境研究所　野沢　徹. マルチウ＠ K-1 での成果の概要 既知の問題点と今後の課題. http://www.cru.uea.ac.uk/cru/info/warming/ より引用. 20 世紀の気候再現実験の必要性. モデルの気候再現性を改善するため 気候値だけでなく、気候変化に対しても確認 モデル結果の信頼性を高めるため 温暖化予測結果に対する信頼性向上を意識 様々な外部強制による影響を調べるため 外部強制の相対的な重要性を評価できる 観測された気候変化の機構解明に役立つ. 自然起源の気候変動要因

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地球環境統合モデルによる 20 世紀再現実験に向けて

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Presentation Transcript

  1. 地球環境統合モデルによる20世紀再現実験に向けて地球環境統合モデルによる20世紀再現実験に向けて 国立環境研究所　野沢　徹 • マルチウ＠K-1での成果の概要 • 既知の問題点と今後の課題

  2. http://www.cru.uea.ac.uk/cru/info/warming/ より引用 20世紀の気候再現実験の必要性 • モデルの気候再現性を改善するため • 気候値だけでなく、気候変化に対しても確認 • モデル結果の信頼性を高めるため • 温暖化予測結果に対する信頼性向上を意識 • 様々な外部強制による影響を調べるため • 外部強制の相対的な重要性を評価できる • 観測された気候変化の機構解明に役立つ

  3. 自然起源の気候変動要因 太陽エネルギーの変動 大規模火山噴火に伴い成層圏まで到達したエアロゾルの変化 人為起源の気候変動要因 温室効果気体（二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、ハロカーボン）濃度の増加 1970年代半ば以降の成層圏オゾン濃度の減少 人間活動に伴う対流圏オゾン濃度の増加 工業活動に伴う二酸化硫黄（硫酸エアロゾルの前駆物質）排出量の増加 人間活動に伴う煤などの炭素性エアロゾル前駆物質排出量の増加 土地利用変化 Hi-CGCM OBS. Mid-CGCM 考慮した外的な気候変動要因

  4. 地上気温トレンドの地理分布 観測データ 1901－1950年 1941－1980年 1971－2000年 モデル結果 1901－1950年 1941－1980年 1971－2000年

  5. v. = historical variation ↑= increase in emission 実験設定一覧 ✓: Considered ✗ : Not considered

  6. 最小自乗法による線形重回帰分析 Statistical Detection & Attribution with Optimal Fingerprinting 人為強制に対する応答 自然強制に対する応答 観　測 βi > 0 （不確実性の幅も含めて） ⇒ 有意なシグナルを検出 βi が１を含む ⇒ 検出されたシグナルは観測と整合的 Y X1 X2 Y = b1(X1+u1) + b2(X2+u2) + v Y：観測された気候変化 Xi：GCMにより得られた個別の強制に対する応答 bi：スケーリングファクター ui：アンサンブル平均に対するノイズ（内部変動） v ：気候学的なノイズ（内部変動）

  7. Mid-CGCM OBS. コントロール実験 コントロール実験の内部変動は観測と整合的

  8. 20世紀全体での解析 観測された地上気温の時空間変動を　　　　1．GHGに対する応答 2．GHGを除く人為要因に対する応答 3．自然要因に対する応答 で重回帰する GHGがやや過小評価ぎみであるものの、いずれのシグナルも有意に検出可能、かつ、観測とも整合的である

  9. ANTH-GHG OBS. TOTAL NTRL ANTH GHG 20世紀前半における昇温傾向の要因推定 Nozawa et al., (2005) published in GRL

  10. 20世紀前半における昇温傾向の要因推定 Shiogama et al., (2006) submitted to GRL

  11. +SUL. +CARB. +CARB. +SUL. 20世紀中盤の気温変化の要因推定 GHG+O3 +NATURAL +SUL. +CARB. Nagashima et al., (2006) in press for GRL

  12. 既知の問題点 • ENSOのシグナルが小さい • 内部変動に影響 • エアロゾルのチューニングに問題あり • 炭素性エアロゾル以外はすべて過小評価傾向？ • ダストの時空間変動がおかしい（黄砂が秋に最大） • 陸域平均降水量に長期減少傾向 • 間接効果パラメタリゼーションに問題あり？ • 他にも細かい設定ミス、バグ等あり

  13. 地球環境統合モデルの利点 • CO2変動等に起因する内部変動が表現可能に • より現実的な内部変動の情報が得られる • オゾン変動がinteractiveに取り扱える • 太陽変動による気候影響を陽に表現可能に • 気温へのフィードバックを陽に評価 • 信頼性の高いエアロゾルチューニング • エアロゾルの気候影響をより現実的に考慮可能 • 大気環境変数の長期変動解析 • などなど…

  14. 地球環境統合モデルによる20世紀再現実験の利用価値地球環境統合モデルによる20世紀再現実験の利用価値 • 様々な気候変動を（現状よりもさらに）現実的に表現している気候モデルを用いることにより、「近年の温暖化傾向は人間活動に起因している」ことを、より高い確度で示すことが可能である • 森林・海洋におけるCO2の発生・吸収源推定での利用（インバージョンの初期値等） • 東アジア域を対象とした亜大陸規模での過去の環境変動再現実験での利用（境界条件など）

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