海洋炭素循環モデルの進捗状況 (yoshikawa_03.08.24

海洋炭素循環モデルの進捗状況
吉川知里
共生２連絡会議 2003.08.27 C. Yoshikawa
海洋炭素循環グループ
★ 今年度の計画
COCO(OGCM)
+
Marine ecosystem model
MIROC(A&OGCM)
+
Marine ecosystem model
MIROC(A&OGCM)
+
Marine ecosystem model
+
Sim-CYCLE
単体モデルと統合モデルの温暖化実験の比較を行う。
★ 今回お話しする内容
１．客観解析Forcingと気候モデル出力Forcingの結果の比較
２．モデル出力Forcingを用いた二酸化炭素漸増実験の結果
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生態系モデル
m pP
VpP2
NPZD Model ( Oschlies, 2001 )
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モデルの設定
● 水平解像度：1度ｘ1度
● 鉛直54層（表層200mにおいては5-10m間隔）
● 駆動力：（SST,P-E,風応力・・・）
① OMIP用月平均データ（客観解析データ）
② IS92a月平均データ（気候モデルの出力）
● 初期値：
– 物理場：OMIP用の計算結果
– 硝酸：年平均気候値（World Ocean Atlas 94）
– 全炭酸、アルカリ度：OCMIPモデル結果
– 生態系モデルのその他の変数：一定値（0.1mmol/m3)
● Spin up：20年
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結果
● ペルー沖や南アフリカ西岸沖の硝酸極大
● 赤道太平洋のクロロフィル極大の広がり
● 南大洋のクロロフィル濃度や硝酸濃度の違い
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１．ペルー沖の硝酸トラップ
ペルー沖の客観解析Forcingの風は、岸に並行に吹いているため、
強い沿岸湧昇が起き、硝酸の極大ができてしまったものと思われる。
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１．ペルー沖の硝酸トラップ
横から見るとこんなかんじです。
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２．赤道域のChl極大の広がり
赤道太平洋域のクロロフィル
濃度の極大の広がりは、気候
モデルForcingの結果の方がせ
まい。
気候モデルForcingの方が赤
道湧昇が弱い。
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３．南大洋の硝酸濃度の違い
南大洋のエクマン湧昇は、気
候モデルの結果の方が強い。
混合層の深さの違いは？
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３．南大洋の硝酸濃度の違い
客観解析Forcingの結果の混合層は非常に深いのに対し、気候モデ
ルForcingの結果は浅い。このため硝酸濃度は、客観解析Forcingの結
果や観測よりも、低くなったと思われる。
共生２連絡会議
TeamGala Meeting
2003.08.27
夏の会 C. Yoshikawa
３．南大洋の硝酸濃度の違い
統合モデルＦｏｒｃｉｎｇの方が南大洋で良く雨が降る。
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＜気候モデルForcingと客観解析Forcingの違い＞
１．客観解析Forcingの結果には、沿岸湧昇の
ため、硝酸トラップができる。
２．赤道湧昇の強い客観解析Forcingの結果の
方が、赤道太平洋におけるクロロフィル濃度の
極大の幅が広い。
３．気候モデルForcingは南大洋で雨が良く降る
ため、南大洋の硝酸濃度は観測よりも低い。
Air-Sea CO2 Exchange
あまり違いはない。
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二酸化炭素漸増実験のForcing
1.5℃増
「COCO＋生態系モデル」で、1890～2099年までの気候モデルForcing
（IS92a）を使って二酸化炭素漸増実験を行う。
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年平均SSTと
クロロフィル濃度
表層水温は赤道域で低下、
高緯度域で上昇する。
クロロフィル濃度はほぼ全
球的に増加する。
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年平均全炭酸濃度
大西洋
太平洋
表層で、大気CO2の増加により、CO2を良く吸っている様子がわかる。
1000m以深は、スピンアップが足りなかったのか・・・・。
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Air-Sea CO2 Exchange
吐く
吸う
大気CO2の増加にともない、どんどん吸う。
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今後の予定
J
Forcingはスピンアップのままで、大気CO2濃度だけ増
加させてみる。
Forcingと大気CO2濃度を与えた結果と比較し、
温暖化の、海洋のCO2吸収量に対する寄与を見積もりたい。
K
初期値のトレンドがまだ残っている様なので、もう少し
（割り当てが増えれば・・・）
スピンアップしたい。
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