研究成果報告書 J95B0190.HTM

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[B−1 地球温暖化に係る二酸化炭素・炭素循環に関する研究]

(9)局地二酸化炭素循環のモデル開発に関する研究


[研究代表者]

運輸省気象庁気象研究所応用気象研究部第1研究室  ●佐藤康雄

[気象庁 気象研究所]

気候研究部

第一研究室

●馬淵和雄

 

第二研究室

●千葉 長、小出 孝、柴田清孝

応用気象研究部

第一研究室

●佐々木秀孝、里村雄彦、足立万代、山本 哲

(委託先)

筑波大学生物科学系

●及川武久、三枝信子


[平成5〜7年度合計予算額]

14,685千円

(平成7年度予算額 4,633千円)


[要旨]

 3次元気候モデルに組み込む事を前提として開発した簡略化陸面植生モデルについて、単独での検証を行った。本モデルは、C3植物及びC4植物の光合成過程を陽に表現している。筑波大学水理実験センターの草原圃場における観測値を用いて、C3草本及ひC4草本に対する検証を行い、より精密にモデルの精度の確認を行った。一般的には、モデルによって計算された熱、水、二酸化炭素(以下、CO2)の流量は観測値と良く一致した。特に、正味のCO2の流量にはC3、C4植物に対するパラメータの違いが明らかに影響している事が分かった。モデルで使用している陸面植生の生理的・形態学的パラメータに関する感度実験を実施し、各パラメータの値に対するモデルの応答を調べた。各パラメータの値を±50%変化させた場合、正味放射量、顕熱流量、潜熱流量及び地中熱流量の平均値の基準実験の値との差の最大値は、それぞれ±15W/屐福泯隠院鵝法◆泯牽廖伸屐福泯隠娃魁鵝法◆泯坑廖伸屐福泯掘鵝傍擇咫泯隠廖伸屐福泯隠隠押鵝砲任△辰拭また、CO2流量の平均値の基準実験との差の最大値は、C3パラメータに対して±5mol/屐殖鵝福泯僑検鵝法■達乾僖薀瓠璽燭紡个靴董泯沓蹌錚譟伸屐殖鵝福泯隠隠検鵝砲任△辰拭△気蕕法土壌水分量の違いが、各熱流量及びCO2流量に大きな影響を与える事も確認する事ができた。
 草原圃場においてCO2と水蒸気の流量を傾度法を用いて測定した。この圃場は31種の草本から成っており、そのうち8種はイネ科のC4植物に属している。地上の植物現存量も生育期問について測定がなされた。春先には、ヒロハウシノケグサ(C3)がこの草原圃場で優占していた。盛夏期にはC4植物のチガヤとメリケンカルカヤが優占するようになった。開発した多層キャノピーモデルはこの草原上のCO2と水蒸気の流量の観測された日変化、季節変化をよく再現した、さらに、大気と陸上生態系間のCO2と水の交換を評価するための多層キャノピーモデルを開発した。このモデルはC3、C4植物の気孔・光合成応答の違いを考慮したものである。キャノピーの光合成と蒸発散に関するC3、C4キャノピーの応答特性の違いをいくつかの数値実験の結果によって議論した。


[キーワード]

気候モデル、生物圏モデル、二酸化炭素フラックス、C3草本、C4草本