(57)【要約】  所定の衛星から毎時の二酸化炭素濃度と日射量と植物類分布情報とを観測により算出し、単位時間毎に植物類により吸収される二酸化炭素濃度を算出し、地球上の二酸化炭素濃度と植物類により吸収される二酸化炭素濃度とを加算することで、一旦、ある期間、植物類が存在しなかったと仮定した二酸化炭素濃度を算出した後、月平均日射量と植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均二酸化炭素濃度を算出し、総二酸化炭素濃度から平均値としての二酸化炭素濃度を減算し、平年値としての二酸化炭素濃度を算出する。
2009090745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の衛星から観測される地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する平年的な気象状態の二酸化炭素濃度を補正により算出する二酸化炭素濃度補正装置であって、
所定の衛星から観測された地球上の二酸化炭素濃度を記憶する二酸化炭素記憶手段と、
所定の衛星から観測された地球上の光合成を行なう植物類の分布情報を記憶する植物類分布情報記憶手段と、
所定の衛星から単位時間毎に観測された地球上の日射量を記憶する日射量記憶手段と、
所定期間において、前記日射量記憶手段に記憶した日射量と前記植物類分布情報記憶手段に記憶された植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度算出手段と、
前記二酸化炭素記憶手段に記憶された二酸化炭素濃度と前記二酸化炭素濃度算出手段で算出した二酸化炭素濃度とを加算し、植物類による光合成がない場合の地球上に存在する二酸化炭素濃度を算出する総二酸化炭素算出手段と、
前記日射量記憶手段に記憶された単位時間毎に観測された地球上の日射量から累積平均日射量を算出する累積平均日射量算出手段と、
所定期間において、前記累積平均日射量算出手段により算出された日射量の月平均日射量と前記植物類分布情報記憶手段に記憶された植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均二酸化炭素濃度を算出する植物類二酸化炭素算出手段と、
前記総二酸化炭素算出手段により算出された総二酸化炭素濃度から前記植物類二酸化炭素算出手段により算出された平均二酸化炭素濃度を減算することで、平年値としての二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度補正手段と、
を備えることを特徴とする二酸化炭素濃度補正装置。
【請求項２】
前記植物類分布情報記憶手段は、地球上に植生する植物に関する植生分布情報若しくは海面上に存在するクロロフィルに関するクロロフィル分布情報のいずれか一方若しくは両者を組み合わせた分布情報を植物類分布情報として記憶することを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素濃度補正装置。
【請求項３】
前記二酸化炭素濃度算出手段は、前記日射量記憶手段に記憶した日射量と前記植物類分布情報記憶手段に記憶された植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する所定期間を地球上での時空間的に均一なデータとするため１カ月として算出することを特徴とする請求項１または２に記載の二酸化炭素濃度補正装置。
【請求項４】
前記植物類二酸化炭素算出手段は、前記累積平均日射量算出手段により算出された日射量の月平均日射量と前記植物類分布情報記憶手段に記憶された植物類分布情報とに基づいて植物類の分布により吸収される二酸化炭素濃度を算出する所定期間を地球上での時空間的に均一なデータとするため１カ月として算出することを特徴とする請求項１または２に記載の二酸化炭素濃度補正装置。
【請求項５】
所定の衛星から観測される地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する正規の二酸化炭素濃度を補正により算出する二酸化炭素濃度補正方法であって、
所定の衛星から観測された地球上の二酸化炭素濃度を二酸化炭素記憶手段に格納する二酸化炭素格納工程と、
所定の衛星から観測された地球上の光合成を行なう植物類の分布情報を植物類分布情報記憶手段に格納する植物類分布情報格納工程と、
所定の衛星から単位時間毎に観測された地球上の日射量を日射量記憶手段に格納する日射量格納工程と、
所定期間において、前記日射量記憶手段に格納した日射量と前記植物類分布情報記憶手段に格納した植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度算出工程と、
前記二酸化炭素記憶手段に格納された二酸化炭素濃度と前記二酸化炭素濃度算出工程で算出した二酸化炭素濃度とを加算し、植物類による光合成がない場合の地球上に存在する二酸化炭素濃度を算出する総二酸化炭素算出工程と、
前記日射量記憶手段に格納された単位時間毎に観測された地球上の日射量から累積平均日射量を算出する累積平均日射量算出工程と、
所定期間において、前記累積平均日射量算出工程により算出された日射量の月平均日射量と前記植物類分布情報記憶手段に格納された植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均二酸化炭素濃度を算出する植物類二酸化炭素算出工程と、
前記総二酸化炭素算出工程により算出された総二酸化炭素濃度から前記植物類二酸化炭素算出工程により算出された平均二酸化炭素濃度を減算することで、平年値としての二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度補正工程と、
を含むことを特徴とする二酸化炭素濃度補正方法。
【請求項６】
前記植物類分布情報記憶手段は、地球上に植生する植物に関する植生分布情報若しくは海面上に存在するクロロフィルに関するクロロフィル分布情報のいずれか一方若しくは両者を組み合わせた分布情報を植物類分布情報として記憶することを特徴とする請求項５に記載の二酸化炭素濃度補正方法。
【請求項７】
所定の衛星から観測される地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する正規の二酸化炭素濃度として補正する二酸化炭素濃度の補正をコンピュータに実行させる二酸化炭素濃度補正プログラムであって、
所定の衛星から観測された地球上の二酸化炭素濃度を二酸化炭素記憶手段に格納する二酸化炭素情報格納手順と、
所定の衛星から観測された地球上の光合成を行なう植物類の分布情報を植物類分布情報記憶手段に格納する植物類分布情報格納手順と、
所定の衛星から単位時間毎に観測された地球上の日射量を日射量記憶手段に格納する日射量格納手順と、
所定期間において、前記日射量記憶手段に格納した日射量と前記植物類分布情報記憶手段に格納した植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度算出手順と、
前記二酸化炭素記憶手段に格納された二酸化炭素濃度と前記二酸化炭素濃度算出手順で算出した二酸化炭素濃度とを加算し、植物類による光合成がない場合の地球上に存在する二酸化炭素濃度を算出する総二酸化炭素算出手順と、
前記日射量記憶手段に格納された単位時間毎に観測された地球上の日射量から累積平均日射量を算出する累積平均日射量算出手順と、
所定期間において、前記累積平均日射量算出手順により算出された日射量の月平均日射量と前記植物類分布情報記憶手段に格納された植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均二酸化炭素濃度を算出する植物類二酸化炭素算出手順と、
前記総二酸化炭素算出手順により算出された総二酸化炭素濃度から前記植物類二酸化炭素算出手順により算出された平均二酸化炭素濃度を減算することで、平年値としての二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度補正手順と、
を含むことを特徴とする二酸化炭素濃度補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の衛星から観測される地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する正規の二酸化炭素濃度を補正により算出する二酸化炭素濃度補正装置、二酸化炭素濃度補正方法および二酸化炭素濃度補正プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、二酸化炭素の増加に伴う地球温暖化が社会問題となっていることからこの二酸化炭素の排出を抑える一方、排出され過剰となった二酸化炭素を、植物を植えるなどの緑化対策により低減させる必要がある。このため、最新の二酸化炭素の分布状態や二酸化炭素を光合成により吸収する植物、クロロフィルの分布状態を正確に把握することが課題となっている。【０００３】
ここで、従来では、航空機等に設けた測定機器により二酸化炭素の量を直接観測するようにしていた。ところが、この場合、測定機器の測定により取得した観測値は、特定の地点に限られた情報であるため、空間的な直物やクロロフィルによる分布状態を一様に把握することができないことから、地球上の正確な二酸化炭素の量を把握することができなかった。このため、緑化計画について明確な指針が立てられず、植林可能な地域への限られた対策が取られるに留まっていた。【０００４】
ところが、近年では、地球上の二酸化炭素濃度を観測することができる温室効果ガス観測技術衛星(ＧＯＳＡＴ:  Greenhouse  Gases  Observing  SATellite)や米国の二酸化炭素観測衛星(ＯＣＯ:The  Orbiting  Carbon  Observatory)が登場してきており、これらＧＯＳＡＴ衛星やＯＣＯ衛星による観測により二酸化炭素の分布状態を把握することができ、これにより、二酸化炭素濃度の全球分布データが得られることとなった。【０００５】
また、この種の二酸化炭素濃度の分布に関連する従来技術として、例えば、特許文献１には、植物の種類ごとに植栽による大気中の二酸化炭素の量を算出することで、植物の経年変化を考慮した適切な植栽計画を行なうことのできる植栽計画支援システムについて開示されている。【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０５０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来では上述したように、ＧＯＳＡＴ衛星により二酸化炭素濃度を観測し、この観測した二酸化炭素濃度を地球上の二酸化炭素濃度としているが、このＧＯＳＡＴ衛星により観測されたデータは平年的な気象状態における二酸化炭素の濃度値ではないという問題がある。すなわち、二酸化炭素の削減目標値として活用する二酸化炭素の濃度値は、二酸化炭素を光合成により吸収する植物やクロロフィルなどの影響も考慮する必要があるが、現状の利用方針はそれらの影響を考慮したものではない。【０００８】
つまり、これらの衛星による二酸化炭素濃度の観測値には、植物やクロロフィルが吸収する二酸化炭素の気象による影響は考慮されていない。日射量の変化に伴い、植生の活動による二酸化炭素の吸収量の季節変動、及び、日変動があるのに、これらの補正は行なわれていないという問題がある。具体的に説明すると、例えば、晴天の日が多く（日射量が多い）、植物による光合成が活発に行われていた場合、曇天の日が多い年に比べて、二酸化炭素は少なめに観測されることとなる。【０００９】
そこで、この発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、気象の年変動による二酸化炭素濃度のバイアス誤差を補正することができ、気象の年変動による誤差の少ない二酸化炭素濃度を推定することが可能となり、これによって、効果的な緑化対策を行うことが可能になる二酸化炭素濃度補正装置、二酸化炭素濃度補正方法および二酸化炭素濃度補正プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、所定の衛星から観測される地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する平年的な気象状態の二酸化炭素濃度を補正により算出する二酸化炭素濃度補正装置であって、所定の衛星から観測された地球上の二酸化炭素濃度を記憶する二酸化炭素記憶手段と、所定の衛星から観測された地球上の光合成を行なう植物類の分布情報を記憶する植物類分布情報記憶手段と、所定の衛星から単位時間毎に観測された地球上の日射量を記憶する日射量記憶手段と、所定期間において、前記日射量記憶手段に記憶した日射量と前記植物類分布情報記憶手段に記憶された植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度算出手段と、前記二酸化炭素記憶手段に記憶された二酸化炭素濃度と前記二酸化炭素濃度算出手段で算出した二酸化炭素濃度とを加算し、植物類による光合成がない場合の地球上に存在する二酸化炭素濃度を算出する総二酸化炭素算出手段と、前記日射量記憶手段に記憶された単位時間毎に観測された地球上の日射量から累積平均日射量を算出する累積平均日射量算出手段と、所定期間において、前記累積平均日射量算出手段により算出された日射量の月平均日射量と前記植物類分布情報記憶手段に記憶された植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均二酸化炭素濃度を算出する植物類二酸化炭素算出手段と、前記総二酸化炭素算出手段により算出された総二酸化炭素濃度から前記植物類二酸化炭素算出手段により算出された平均二酸化炭素濃度を減算することで、平年値としての二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度補正手段と、を備えることを特徴とする。【００１１】
また、本発明は、上記の発明において、前記植物類分布情報記憶手段は、地球上に植生する植物に関する植生分布情報若しくは海面上に存在するクロロフィルに関するクロロフィル分布情報のいずれか一方若しくは両者を組み合わせた分布情報を植物類分布情報として記憶することを特徴とする。【００１２】
また、本発明は、上記の発明において、前記二酸化炭素濃度算出手段は、前記日射量記憶手段に記憶した日射量と前記植物類分布情報記憶手段に記憶された植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する所定期間を地球上での時空間的に均一なデータとするため１カ月として算出することを特徴とする。【００１３】
また、本発明は、上記の発明において、前記植物類二酸化炭素算出手段は、前記累積平均日射量算出手段により算出された日射量の月平均日射量と前記植物類分布情報記憶手段に記憶された植物類分布情報とに基づいて植物類の分布により吸収される二酸化炭素濃度を算出する所定期間を地球上での時空間的に均一なデータとするため１カ月として算出することを特徴とする。【００１４】
また、本発明は、所定の衛星から観測される地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する平年的な気象状態における二酸化炭素濃度を補正により算出する二酸化炭素濃度補正方法であって、所定の衛星から観測された地球上の二酸化炭素濃度を二酸化炭素記憶手段に格納する二酸化炭素格納工程と、所定の衛星から観測された地球上の光合成を行なう植物類の分布情報を植物類分布情報記憶手段に格納する植物類分布情報格納工程と、所定の衛星から単位時間毎に観測された地球上の日射量を日射量記憶手段に格納する日射量格納工程と、所定期間において、前記日射量記憶手段に格納した日射量と前記植物類分布情報記憶手段に格納した植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度算出工程と、前記二酸化炭素記憶手段に格納された二酸化炭素濃度と前記二酸化炭素濃度算出工程で算出した二酸化炭素濃度とを加算し、植物類による光合成がない場合の地球上に存在する二酸化炭素濃度を算出する総二酸化炭素算出工程と、前記日射量記憶手段に格納された単位時間毎に観測された地球上の日射量から累積平均日射量を算出する累積平均日射量算出工程と、所定期間において、前記累積平均日射量算出工程により算出された日射量の月平均日射量と前記植物類分布情報記憶手段に格納された植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均二酸化炭素濃度を算出する植物類二酸化炭素算出工程と、前記総二酸化炭素算出工程により算出された総二酸化炭素濃度から前記植物類二酸化炭素算出工程により算出された平均二酸化炭素濃度を減算することで、平年値としての二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度補正工程と、を含むことを特徴とする。【００１５】
また、本発明は、所定の衛星から観測される地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する平年的な気象状態における二酸化炭素濃度として補正する二酸化炭素濃度の補正をコンピュータに実行させる二酸化炭素濃度補正プログラムであって、所定の衛星から観測された地球上の二酸化炭素濃度を二酸化炭素記憶手段に格納する二酸化炭素情報格納手順と、所定の衛星から観測された地球上の光合成を行なう植物類の分布情報を植物類分布情報記憶手段に格納する植物類分布情報格納手順と、所定の衛星から単位時間毎に観測された地球上の日射量を日射量記憶手段に格納する日射量格納手順と、所定期間において、前記日射量記憶手段に格納した日射量と前記植物類分布情報記憶手段に格納した植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度算出手順と、前記二酸化炭素記憶手段に格納された二酸化炭素濃度と前記二酸化炭素濃度算出手順で算出した二酸化炭素濃度とを加算し、植物類による光合成がない場合の地球上に存在する二酸化炭素濃度を算出する総二酸化炭素算出手順と、前記日射量記憶手段に格納された単位時間毎に観測された地球上の日射量から累積平均日射量を算出する累積平均日射量算出手順と、所定期間において、前記累積平均日射量算出手順により算出された日射量の月平均日射量と前記植物類分布情報記憶手段に格納された植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均二酸化炭素濃度を算出する植物類二酸化炭素算出手順と、前記総二酸化炭素算出手順により算出された総二酸化炭素濃度から前記植物類二酸化炭素算出手順により算出された平均二酸化炭素濃度を減算することで、平年値としての二酸化炭素濃度を算出する二酸化炭素濃度補正手順と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、所定の衛星から毎時の二酸化炭素濃度と日射量と植物類分布情報とを観測により算出し、単位時間毎に植物類により吸収される二酸化炭素濃度を算出し、地球上の二酸化炭素濃度と植物類により吸収される二酸化炭素濃度とを加算することで総二酸化炭素濃度を算出し、日射量の月平均日射量と植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均値としての二酸化炭素濃度を算出し、総二酸化炭素濃度から平均値としての二酸化炭素濃度を減算し平年値としての二酸化炭素濃度を算出する補正を行なう構成としているので、天候の変化（日射量の推移）による二酸化炭素濃度の推定誤差を補正することができるため、平年的な気象状態における二酸化炭素濃度を推定することが可能となり、これによって、地球上で削減すべき二酸化炭素量を正確に把握することができ、地球温暖化を防止するための二酸化炭素の削減を目的とした緑化計画、海洋環境改善計画をより厳密且つ効果的に実施することができる。【００１７】
また、植物の分布状態とクロロフィルの分布状態は衛星データから把握することができ、これによって、現状での植物およびクロロフィルによる二酸化炭素の吸収量と将来の植物およびクロロフィルによる吸収量を推定することができる。【００１８】
また、所定の衛星により観測された衛星画像データを使用しているので、広域、且つ高分解能に各種の必要な観測データを観測により取得でき、且つタイムリーに緑化すべき領域を特定することができるうえ、その都度、最新の画像データとして更新することができる。また、モニタにより最新の画像データ、更新データ、緑化政策による効果を適宜モニタリングすることができる。【００１９】
また、ＳＰＯＴ（地球観測衛星）などによる高分解能画像データやハイパースペクトルセンサーを搭載した航空機や衛星データを併用することにより、地方自治体などの市町村レベルの地域での緑化対策にも適用することができる。【００２０】
また、本発明によれば、植物類分布情報記憶手段は、地球上に植生する植物に関する植生分布情報若しくは海面上に存在するクロロフィルに関するクロロフィル分布情報のいずれか一方若しくは両者を組み合わせた分布情報を植物類分布情報として記憶するので、二酸化炭素濃度を光合成により吸収する植物類の種類に応じて、地球上に存在する植物類に応じて有効な二酸化炭素濃度補正を行なうことができる。【００２１】
また、本発明によれば、日射量と植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する期間（所定期間）を、評価するのに有効な時空間的に均一なデータとするため１カ月として算出する構成としているので、１カ月前から植物類が存在しなかった場合の二酸化炭素濃度の推定を行なうことができる。【００２２】
また、本発明によれば、過去３年以上の月平均日射量と、その月の植物類分布情報とに基づいて、植物類により吸収される二酸化炭素濃度を、前記、植物が存在しなかったと仮定した期間（１カ月）で算出し、植物類が存在しなかった場合の二酸化炭素濃度に加算する構成とすることにより、平年的な気象状態における二酸化炭素濃度の推定を行なうことができる。この様な処理を、１カ月毎に行っていくことにより、年間を通しての平年的な気象状態における二酸化炭素濃度の推定も可能となる。例えば６月が冷夏で７月が猛暑となった場合でも、６月の処理結果と７月の処理結果を各々、独立に行った後、それらの結果を足し合わせることにより、６月から７月にかけての評価を行うことができる。昨今の異常気象（寒暖の差）の増加により、本発明の効果は先々、より顕著になると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施例１に係る二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴を示す説明図である。
【図２】図２は、二酸化炭素濃度補正装置による処理手順の一例を説明する説明図である。
【図３】図３は、二酸化炭素濃度補正装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、ＧＯＳＡＴ衛星およびＭＴＳＡＴ衛星による観測域と、日射量の計算域を説明する図である。
【図５】図５は、所定の格子点座標におけるＧＯＳＡＴ衛星による観測時刻と、その座標の日射量と、その日における植物とクロロフィルによる二酸化炭素吸収量の関係を説明する図である。
【図６】図６は、二酸化炭素濃度の時間経過に伴う推移を説明する図である。
【図７】図７は、二酸化炭素濃度補正装置による処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１  二酸化炭素濃度補正装置
２  入出力Ｉ／Ｆ部
１０  記憶部
１１  クロロフィル記憶部
１２  植生指数記憶部
１３  日射量記憶部
１４  二酸化炭素濃度記憶部
１５  クロロフィル吸収量記憶部
１６  植物吸収量記憶部
１７  総二酸化炭素記憶部
１８  全球クロロフィル光合成量記憶部
１９  全球植物光合成量記憶部
２０  制御部
２１、２２  二酸化炭素算出部
２３  日射量算出部
２３ａ  累積平均日射量算出部
２４  総二酸化炭素濃度算出部
２５  全球クロロフィル光合成量算出部
２６  全球植物光合成量算出部
２７  平年値としての二酸化炭素濃度量算出部
３０  入出力制御部
３１  表示部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る二酸化炭素濃度補正装置、二酸化炭素濃度補正方法および二酸化炭素濃度補正プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本実施例で用いる複数の観測衛星の概要説明、本実施例１に係る二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴、二酸化炭素濃度補正装置による処理の概要、二酸化炭素濃度補正装置の構成、二酸化炭素濃度補正装置による処理の流れを順に説明し、最後に実施例１による効果を説明する。
【実施例１】
【００２６】
[観測衛星の概要の説明]
まず最初に、本実施例１で示す二酸化炭素濃度補正装置１は、複数の観測衛星により観測された観測情報（二酸化炭素濃度、日射量、植物分布量、クロロフィルの分布量）を取得し、これら観測情報に基づいて、二酸化炭素濃度を補正することにあるため、これら観測衛星の概要を説明する。【００２７】
ＧＯＳＡＴ衛星（Greenhouse  Gases  Observing  SATellite）は、温室効果ガス観測技術衛星のことで、地球上に存在する二酸化炭素濃度を観測する衛星である。ＯＣＯ衛星（The  Orbiting  Carbon  Observatory）は、ＧＯＳＡＴ衛星と同様に、二酸化炭素濃度を観測することができる米国の二酸化炭素観測衛星である。【００２８】
ＮＯＡＡ衛星は、アメリカ航空大気庁（ＮＯＡＡ）により打ち上げられた衛星であり、このＮＯＡＡ衛星により地球上の植生データ（植生指数ＳＲ）を観測できる衛星である。【００２９】
ＭＴＳＡＴ衛星（Multi-functional  Transport  SATellite）は、地球上の雲の分布状態により日射量を観測する運輸多目的衛星である。なお、このＭＴＳＡＴ衛星の他、米国の静止気象衛星であるＧＯＥＳ衛星(Geostationary  Operational  Environmental  SATellite)や欧州の気象観測衛星であるＭＥＴＥＯＳＡＴ衛星（Meteorology  SATellite）のデータからも日射量を推定することもできる。【００３０】
Ａｑｕａ衛星は、宇宙から水とエネルギーの循環に関するさまざまな物理量（環境データ）を観測し、大気・海洋・陸域間の相互作用と、地球システムの変化に及ぼす影響を総合的に調べることを目的とした米国の地球観測衛星である。Ａｑｕａ衛星は、ＭＯＤＩＳセンサを搭載しており、このＭＯＤＩＳセンサで、クロロフィルの量を観測する。ここで、クロロフィルとは地球の海面付近に存在する植物性の微生物のことであり、光合成により二酸化炭素を吸収している。なお、このクロロフィルによる二酸化炭素の吸収作用は、海面の水温や海面の塩分量に影響する。【００３１】
[二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴]
次に、図１及び図２を用いて、本実施例に係る二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴を説明する。図１は、本実施例に係る二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴を説明するための図である。また、図２は、二酸化炭素濃度補正装置による処理の概要を説明する図である。【００３２】
図１に示すように、実施例１で示す二酸化炭素濃度補正装置は、複数の観測衛星（ＧＯＳＡＴ衛星、ＯＣＯ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星）により観測された二酸化炭素濃度データ、日射量、植物の分布状態である植生データ（植生指数ＳＲ）、クロロフィル濃度を基にして、植生データやクロロフィルによる光合成量の分布と日射量の変化とを考慮することで、ＧＯＳＡＴ衛星、及び、ＯＣＯ衛星により観測された二酸化炭素の濃度データを補正することを概要とする。【００３３】
具体的には、複数の観測衛星により広範囲で高解像度の日射量、植生指数、クロロフィルの分布状態を求めるとともに、年による二酸化炭素濃度の偏差の補正（複数の観測衛星から取得される物理量の組み合わせ評価）を行い、年による気候の変動による影響のない二酸化炭素濃度分布を求めることとしている。すなわち、前述したように、従来の地球上に存在するとしている二酸化炭素濃度データは、気象の年変動による日射量の変化に伴う植物やクロロフィルの光合成により吸収される二酸化炭素量は考慮されていない。このため、本実施例１では、ＧＯＳＡＴ衛星により観測された二酸化炭素濃度を取得し、さらに日射量の変化に伴う植生の活動による二酸化炭素の吸収量の変動とクロロフィルの活動による二酸化炭素の吸収量の変動とを算出することで、二酸化炭素濃度を補正する点に主たる特徴がある。【００３４】
ここで、地球上に過剰となった二酸化炭素を削減するためには、二酸化炭素濃度が高く、日射量の多い地域に光合成が盛んな植物を植えたり、クロロフィル濃度の高い海域に鉄分を補給することが有効な方法といえる。そのためには、二酸化炭素濃度の正確な値を取得する必要があり、この観測値には年により異なる日射量の変化が影響しないことが望まれる。【００３５】
すなわち、二酸化炭素濃度は年々、増加傾向にあるので、ＧＯＳＡＴ衛星の測定値の過去３年分を平均しても、平年値として取扱いできるデータとはならない。しかし、本実施例１の場合、植物が存在しないことを仮定した状態での二酸化炭素濃度（総二酸化炭素データＤ）を算出し、その後、この二酸化炭素濃度を対象として、平年値の日射量（例えば、過去３年分の日射量の平均値）で計算した光合成量を反映させることにより、平年の日射量（気候値）での二酸化炭素濃度値を算出することが可能となる。【００３６】
以下、図１および図２を参照して、本実施例に係る二酸化炭素濃度補正装置による補正処理について説明する。すなわち、先ず、図１および図２に示すように、ＧＯＳＡＴ衛星により観測された二酸化炭素濃度の観測データおよびＯＣＯ衛星により推定された二酸化炭素濃度の地球上の分布データを取得して、二酸化炭素濃度データＡとして記憶する（図１、２の（１）参照）。【００３７】
また、ＭＴＳＡＴ衛星により、その日の１時間当たり（毎時）の日射量を観測し、このＭＴＳＡＴ衛星により観測された日射量を示す画像データから日射量データを取得して、この日射量データを記憶する（図１、２の（２）参照）。このＭＴＳＡＴ衛星により観測される日射量データは、１時間毎に地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）で取得された画像データである。【００３８】
また、ＮＯＡＡ衛星により地球上の植物の植生データを観測し、この観測した植生データ（植生指数ＳＲ）を取得して、この植生指数ＳＲを記憶する（図１、２の（３）参照）。このＮＯＡＡ衛星により観測される植生データ（植生指数ＳＲ）は、地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）で取得された月平均値の画像データである。【００３９】
また、Ａｑｕａ衛星により海洋のクロロフィル量を観測し、この観測したクロロフィル量を取得し、記憶する（図１、２の（４）参照）。また、このＡｑｕａ衛星によるクロロフィル量の観測は、１日に２回行なわれる。このＡｑｕａ衛星により観測されるクロロフィルデータは、地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）で取得された月平均値の画像データである。【００４０】
また、ＮＯＡＡ衛星により観測された植生データ（植生指数ＳＲ）と毎時の日射量データとに基づいて、植物の植生分布状態に応じた光合成による二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出し、この算出したＮＥＰ値を植物吸収量Ｂとして記憶する（図１、２の（５）参照）。すなわち、この植物に関するＮＥＰ値は、毎時の日射量データから求めた植生データ（植生指数ＳＲ）による生態系純生産量（二酸化炭素濃度の吸収量）となる。具体的に説明すると、この植物に関するＮＥＰ値とは、１ヶ月を基準とし、所定の範囲（１ｍ２の範囲内）で何ｇCの二酸化炭素が吸収されたかを表す数値である。例えば、北海道の森林で観測したＮＥＰ値は、比較的温度が低い１０月から４月はゼロに近いが、６月には、２３０(ｇC/ｍ２/month)まで上昇したことが観測されている。【００４１】
また、Ａｑｕａ衛星の観測により取得したクロロフィル量と毎時の日射量データとに基づいて、海洋に生息するクロロフィルの変化（推移）による二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出し、この算出したＮＥＰ値をクロロフィル吸収量Ｃとして記憶する（図１、２の（６）参照）。すなわち、このクロロフィルに関するＮＥＰ値は、平年値の日射量データから求めたクロロフィル濃度分布による二酸化炭素濃度の吸収量となる。【００４２】
また、少なくとも過去３年間における毎時の日射量の月平均値を累積平均日射量として算出し、この算出した日射量データを累積平均日射量データとして記憶する（図１、２の（７）参照）。【００４３】
また、ＧＯＳＡＴ衛星の観測により取得された地球上の二酸化炭素濃度（二酸化炭素濃度データＡ）と、植生データ（植生指数ＳＲ）と毎時の日射量データとにより算出された植物の植生分布状態に応じた光合成による植物吸収量Ｂと、クロロフィル量と毎時の日射量データとにより算出されたクロロフィル量の変化（推移）に応じた光合成によるクロロフィル吸収量Ｃとから、総二酸化炭素データＤを算出する（図１、２の（８）参照）。具体的には、二酸化炭素濃度データＡと植物吸収量Ｂとクロロフィル吸収量Ｃとを加算することで総二酸化炭素データＤを求める（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝Ｄ）。これらの処理を過去１カ月間について行うことにより、１カ月前に植物とクロロフィルが全て無くなったという状態が想定され、その状態における二酸化炭素濃度が算出されることとなる。【００４４】
また、地球上の植生データ（植生指数ＳＲ）と、１か月内での日射量の毎時平均値である累積平均日射量（毎時平均日射量データ）とにより光合成量分布データを作成し、この作成した光合成量分布データを植物に関する全球植物光合成量Ｅとして記憶する（図１、２の（９）参照）。この植物に関する全球植物光合成量Ｅは、１時間毎に地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）に毎時単位で月集計されたデータとなる。【００４５】
また、海洋に生息するクロロフィル量と、１か月内での日射量の毎時平均値である累積平均日射量（毎時平均日射量データ）とにより光合成量分布データを作成し、この作成した光合成量分布データをクロロフィルに関する全球クロロフィル光合成量Ｆとして記憶する（図１、２の（１０）参照）。このクロロフィルに関する全球クロロフィル光合成量Ｆは、全球植物光合成量Ｅと同様に、１時間毎に地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）に毎時単位で月集計されたデータとなる。【００４６】
また、総二酸化炭素データＤから、全球植物光合成量Ｅと全球クロロフィル光合成量Ｆとを差し引いた差分データを平年値としての二酸化炭素濃度Ｇ（Ｄ−Ｅ−Ｆ＝Ｇ）として算出する（図１、２の（１１）参照）。すなわち、この平年値としての二酸化炭素濃度Ｇが地球上に存在する正規の二酸化炭素濃度として算出される。ここで、この平年値としての二酸化炭素濃度Ｇには、もともと自然界で存在し得る値（２８０ppmv）が含まれているため、平年値としての二酸化炭素濃度Ｇからこの２８０ppmvを差し引き、この値を削減目標二酸化炭素量Ｈとして、この削減目標二酸化炭素量Ｈが追加植林による削減目標となる二酸化炭素の量となる。【００４７】
これにより、削除すべき二酸化炭素濃度が求まり、理想とする植生分布を決定することができ、これにより、二酸化炭素削減のための植生計画を具体化することができる。すなわち、この削減目標二酸化炭素量Ｈが大きい領域が植物（植林）により緑化対策を行なう領域、または、海洋環境を整備する領域となり、この差分を補うだけの植林や海洋環境整備を行うための緑化計画を行うこととなる。具体的には、二酸化炭素濃度が多いとされる地域では、植物の増植林を実施し、海洋の場合には、二酸化炭素を光合成を吸収するクロロフィル量を増やすために、充分な環境アセスメントを実施した後に、鉄分の粉などを飛行機により海面上に散布することもありうる。【００４８】
なお、削減目標二酸化炭素量Ｈから、季節と地域を考慮し、地球上に植林すべき植物と樹木の候補と木の大きさ、数（単位面積当たり）を推定により算出することができる。【００４９】
［二酸化炭素濃度補正装置１の構成］
次に、図３を用いて、二酸化炭素濃度補正装置１の構成を説明する。図３は、実施例１に係る二酸化炭素濃度補正装置１の構成を示すブロック図である。図３に示すように、この二酸化炭素濃度補正装置１は、入出力Ｉ／Ｆ部２と、記憶部１０と、制御部２０と、入出力制御部３０とを備えて構成される。【００５０】
このうち、入出力Ｉ／Ｆ部２は、観測衛星であるＧＯＳＡＴ衛星、ＯＣＯ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星により観測された観測データの入力制御を行なう。入出力制御部３０は、入出力Ｉ／Ｆ部２と、記憶部１０および制御部２０との間におけるデータ転送を制御する。【００５１】
記憶部１０は、複数の衛星（ＧＯＳＡＴ衛星、ＯＣＯ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星）により観測された各種のデータや、制御部２０による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、クロロフィル記憶部１１、植生指数記憶部１２、日射量記憶部１３、二酸化炭素濃度記憶部１４、クロロフィル吸収量記憶部１５、植物吸収量記憶部１６、総二酸化炭素記憶部１７、全球クロロフィル光合成量記憶部１８、全球植物光合成量記憶部１９を備える。【００５２】
制御部２０は、ＯＳ（Operating  System）などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、二酸化炭素算出部２１（クロロフィル）、二酸化炭素算出部２２（植生指数）、日射量算出部２３、累積平均日射量算出部２３ａ、総二酸化炭素濃度算出部２４、全球クロロフィル光合成量算出部２５、全球植物光合成量算出部２６、平年値としての二酸化炭素濃度量算出部２７、表示部３１を備える。【００５３】
クロロフィル記憶部１１は、Ａｑｕａ衛星により観測された地球上のクロロフィル量のデータを取得し記憶する。このクロロフィル量のデータは、地球上の所定の範囲毎（所定の格子毎）に記憶される。【００５４】
植生指数記憶部１２は、ＮＯＡＡ衛星により観測された地球上に植生する植生データ（植生指数ＳＲ）を取得し記憶する。この植生データは、地球上の所定の範囲毎（所定の格子毎）に記憶される。【００５５】
日射量記憶部１３は、ＭＴＳＡＴ衛星により観測された地球上の日射量データを取得し記憶する。この日射量データは、一時間毎に地球上の所定の範囲毎（所定の格子毎）に記憶される。ここで、図４は、ＧＯＳＡＴ衛星及びＭＴＳＡＴ衛星の観測域と日射量の計算域を説明する図である。同図に示すように、大きな円で囲った範囲は、ＭＴＳＡＴ衛星による観測域を示しており、３０分毎に観測することを示している。また、斜線の範囲は、ある観測時間帯でのＧＯＳＡＴ衛星での観測域を示しており、同一地点は３日に一度観測するものとなる。また、このＧＯＳＡＴ衛星は、１日で地球を１４周し、日本の現地時刻の１３時１６分に斜線の範囲の観測を行なうこととなる。【００５６】
すなわち、図４に示すように、このＭＴＳＡＴ衛星により観測される日射量データは１時間毎に、北緯６０度〜南緯６０度の０.０１２５度格子(２４００×２４００ピクセル)の範囲で取得された画像データである。また、同図に示すように、この日射量の画像データは、ＧＯＳＡＴ衛星による現地時刻（１３時１６分）と同じ観測時間に取得されたデータである。【００５７】
二酸化炭素濃度記憶部１４は、ＧＯＳＡＴ衛星およびＯＣＯ衛星により観測された二酸化炭素濃度のデータが記憶される。この二酸化炭素濃度記憶部１４に記憶される二酸化炭素濃度は、ＧＯＳＡＴ衛星が３日に１度の頻度で同一地点を観測して取得した約８０ｋｍ格子の解像度から構成されるデータである（図４参照）。【００５８】
クロロフィル吸収量記憶部１５は、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と日射量記憶部１３に記憶された日射量データ（毎時の日射量）とに基づいて二酸化炭素算出部２１により算出されたクロロフィルの変化（推移）により吸収されるクロロフィルに関する二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）が記憶される。【００５９】
植物吸収量記憶部１６は、植生指数記憶部１２に記憶された植生指数と日射量記憶部１３に記憶された日射量データ（毎時の日射量）とに基づいて二酸化炭素算出部２２により算出された植物の分布状態の変化（推移）により吸収される植物に関する二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）が記憶される。【００６０】
総二酸化炭素記憶部１７は、二酸化炭素濃度記憶部１４に記憶された二酸化炭素濃度データと植物吸収量記憶部１６に記憶された植物の分布状態の推移に応じて変化する二酸化炭素吸収量と、クロロフィル吸収量記憶部１５に記憶されたクロロフィルの存在状態の推移に応じて変化するクロロフィルに関する二酸化炭素吸収量とに基づいて総二酸化炭素濃度算出部２４により算出したデータが記憶される。具体的には、二酸化炭素濃度データと植物データによる二酸化炭素吸収量とクロロフィルによる二酸化炭素吸収量とを加算した値となる。【００６１】
全球クロロフィル光合成量記憶部１８は、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と累積平均日射量算出部２３ａにより算出された日射量とに基づいて、全球クロロフィル光合成量算出部２５により算出したデータが記憶される。【００６２】
全球植物光合成量記憶部１９は、植生指数記憶部１２に記憶された植生指数と累積平均日射量算出部２３ａにより算出された日射量とに基づいて、全球植物光合成量算出部２６により算出したデータが記憶される。【００６３】
二酸化炭素算出部２１は、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と日射量記憶部１３に記憶された毎時の日射量データとに基づいて、クロロフィルの変化（推移）により吸収される二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出する。【００６４】
具体的に説明すると、クロロフィル濃度に地球上の海面の海面水温、表面塩分の気候値とを加味し、海洋の二酸化炭素分圧を計算し、クロロフィルの変化に伴う二酸化炭素吸収量（クロロフィルのＮＥＰ値）を算出する。なお、計算式は省略するが、クロロフィルのＮＥＰ値は、二酸化炭素分圧に毎時の日射量データの平年比を乗算することで算出することができる。この二酸化炭素算出部２１により算出したＮＥＰ値は、クロロフィル吸収量記憶部１５に記憶する。【００６５】
二酸化炭素算出部２２は、植物による二酸化炭素濃度を算出する。具体的には、植生指数記憶部１２に記憶された植物データと日射量記憶部１３に記憶された毎時の日射量データとに基づいて、植物の変化（推移）による二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出する。ＮＯＡＡ衛星により観測された植生指数ＳＲと日射量記憶部１３に記憶された毎時の日射量データとに基づいて、植物の植生分布状態に応じた光合成による二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出するものである。【００６６】
つまり、このＮＯＡＡ衛星による植生データ（植生指数ＳＲ）の観測は１日に２回行なわれる。このＮＯＡＡ衛星により観測される植生データは、所定の格子毎の範囲で取得された画像データである。ここで、植生指数ＳＲは、ＮＯＡＡ衛星に搭載された近赤外線センサＮＩＲによる反射率（ＮＩＲ）と可視光の反射率（ＶＩＳ）とによりに求めることができる（植生指数ＳＲ＝ＮＩＲ／ＶＩＳ）。【００６７】
また、この植生指数ＳＲによる二酸化炭素の吸収量（収支量）に使用するＮＥＰ値は、植生指数ＳＲ(Simple  ratio)と日射平年比と定数ａとにより、以下の数１の計算式にて近似値として求めることができる。ここで、日射平年比とは、その瞬間値の日射量（１時間平均）の平年値に対する比を表わす。また、ａ＝２５とする。この二酸化炭素算出部２２により算出したＮＥＰ値は、植物吸収量記憶部１６に記憶する。【００６８】
（数１）
ＮＥＰ＝ａ(ＳＲ−１)×日射平年比【００６９】
日射量算出部２３は、ＭＴＳＡＴ衛星により観測された日射量を取得して毎時の日射量データとして算出する。この日射量算出部２３により算出した日射量データは、日射量記憶部１３に記憶される。【００７０】
累積平均日射量算出部２３ａは、過去３年間での１か月内での日射量の毎時平均値を累積平均日射量として算出する。この累積平均日射量算出部２３ａにより算出した日射量データは、日射量記憶部１３に記憶される。【００７１】
総二酸化炭素濃度算出部２４は、二酸化炭素濃度記憶部１４に記憶された二酸化炭素濃度データと、植物吸収量記憶部１６に記憶された植物の分布状態の推移に応じて変化する二酸化炭素吸収量と、クロロフィル吸収量記憶部１５に記憶されたクロロフィルの存在状態の推移に応じて変化する二酸化炭素吸収量とを加算する。この総二酸化炭素濃度算出部２４により算出した総二酸化炭素濃度は総二酸化炭素記憶部１７に記憶される。【００７２】
ここで、日射量と植物の分布状態の推移およびクロロフィルの存在状態の推移に応じて変化する二酸化炭素吸収量について図５を参照して説明する。【００７３】
図５は、ある格子点座標におけるＧＯＳＡＴ衛星による観測時刻と、その座標の日射量と、その日における植物とクロロフィルによる二酸化炭素吸収量の関係を説明する図である。図中の実線は晴天日、破線は曇天日を表している。同図に示すように、植物とクロロフィルによる二酸化炭素吸収量は、曇天の日に比べて晴天の日がより多くなり、さらに、昼時間（１２時〜１３時）の時間帯に二酸化炭素の吸収量が多くなることがわかる。また、この図５に示すように、斜線部の日射量に相当する二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を計算し、このＮＥＰ値を、ＧＯＳＡＴ衛星により観測された二酸化炭素濃度データに加える補正を行うこととしている。なお、この植物およびクロロフィルによる二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）は、１カ月前からの累積値とする。【００７４】
全球クロロフィル光合成量算出部２５は、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と累積平均日射量算出部２３ａにより算出された日射量とにより算出される。具体的には、この全球クロロフィル光合成量算出部２５により算出される全球クロロフィル光合成量は、所定の過去の年分（少なくとも過去３年分）を平均した日射量データ（１ヶ月の平均値）と最新の植生データ（１ヶ月の平均値）からクロロフィルに関する光合成量分布データとして算出される。この全球クロロフィル光合成量算出部２５により算出されたクロロフィルに関する光合成量分布データは、全球クロロフィル光合成量記憶部１８に記憶される。【００７５】
全球植物光合成量算出部２６は、植生指数記憶部１２に記憶された植生データ（植生指数ＳＲ）と累積平均日射量算出部２３ａにより算出された日射量とにより算出される。具体的には、この全球植物光合成量算出部２６により算出される全球植物光合成量は、所定の過去の年分（過去３年分）を平均した日射量データ（１ヶ月の平均値）と最新のクロロフィル濃度（１ヶ月の平均値）から植物に関する光合成量分布データとして算出される。この全球植物光合成量算出部２６により算出された植物に関する光合成量分布データは、全球植物光合成量記憶部１９に記憶される。【００７６】
図６は、二酸化炭素濃度の時間変化の推移を示す説明図である。すなわち、図６の線図ａは、ＧＯＳＡＴ衛星により観測された４月〜６月が例年より日射量が多かった年の場合の、年間での二酸化炭素濃度の推移を示している。同図に示すように、４月〜６月に日射量が多くなり植物やクロロフィルの光合成により二酸化炭素濃度が時間経過に伴って低減していることがわかる。【００７７】
また、線図ｂは、線図ａを平年の日射量により補正した二酸化炭素濃度の推移を示している。同図に示すように、日射量が多かった年ではなく平年の日射量に対応するように、線図ａで推移した二酸化炭素濃度よりも二酸化炭素濃度が少し増加していることがわかる。また、線図ｃは、地球上に植物やクロロフィルが存在しない場合の二酸化炭素濃度の推移を示している。同図に示すように、時間経過に伴って二酸化炭素濃度が増加していることがわかる。また、線図ｄは、線図ａで４月〜６月が例年より日射量が少なかった年の場合に、平年の日射量で補正した二酸化炭素濃度の推移を示している。【００７８】
平年値としての二酸化炭素濃度量算出部２７は、総二酸化炭素記憶部１７に記憶された総二酸化炭素濃度と全球クロロフィル光合成量記憶部１８に記憶されたクロロフィル量と全球植物光合成量記憶部１９に記憶された植生指数とにより算出され、平年値としての二酸化炭素濃度記憶部２８に記憶される。【００７９】
表示部３１は、各種の情報を表示するディスプレイやモニタなどにより構成され、例えば、ＧＯＳＡＴ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星などの各衛星により観測された観測データを、例えば、地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）に表示することができ、この表示部３１に表示された画像データなどにより植物の分布状態やクロロフィルの生息状態による効果を視覚的に確認することができる。また、緑化対策による効果を視覚的に確認することができる。【００８０】
［二酸化炭素濃度補正装置１の全体の処理手順］
図７は、二酸化炭素濃度補正装置１の全体の処理手順を示すフローチャートである。すなわち、図７のフローチャートに示すように、先ず、毎時（１時間単位）での観測衛星による観測データの算出タイミングであるかを判定し（ステップＳ１）、毎時（１時間単位）での算出タイミングであると判定されたならば（ステップＳ１肯定）、それぞれの観測衛星（ＧＯＳＡＴ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星）により観測されたデータを取得し、月平均のクロロフィル量と、植物の植生指数と、毎時の日射量とを算出する（ステップＳ２）。具体的には、Ａｑｕａ衛星によりクロロフィル量を、ＮＯＡＡ衛星により植物データを、ＭＴＳＡＴ衛星により日射量を観測し算出する。続いて、毎時の総二酸化炭素濃度を算出する（ステップＳ３）。【００８１】
一方、ステップＳ１の判定により、毎時（１時間単位）での算出タイミングでないと判定されたならば（ステップＳ１否定）、続いて、所定の時期から一ヶ月経過したかを判定する（ステップＳ４）。そして、所定の時期から一ヶ月経過したと判定された場合には（ステップＳ４肯定）、続いて、毎時の日射量平均データを算出し（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。【００８２】
一方、ステップＳ４の判定により所定の時期から一ヶ月経過していないと判定された場合には（ステップＳ４否定）、続いて、一ヶ月毎の算出タイミングあるかを判定し（ステップＳ６）、一ヶ月毎の算出タイミングであると判定されたならば（ステップＳ６肯定）、それぞれ一ヶ月毎のクロロフィルに関する全球クロロフィル光合成量Ｆと植物に関する全球植物光合成量Ｅとを算出する（ステップＳ７）。【００８３】
前述したように、全球クロロフィル光合成量Ｆは、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と累積平均日射量算出部２３ａにより算出されたに日射量とにより算出される。また、全球植物光合成量Ｅは、植生指数記憶部１２に記憶された植生指数ＳＲと累積平均日射量算出部２３ａにより算出されたに日射量とにより算出される。【００８４】
続いて、ステップＳ７により算出された全球クロロフィル光合成量情報と全球植物光合成量情報とに基づいて、緑化対策として増強すべき光合成量（削減目標となる二酸化炭素の量）を算出し（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。前述したように、この平年値としての二酸化炭素濃度Ｇの算出は、総二酸化炭素データＤから、全球植物光合成量Ｅと全球クロロフィル光合成量Ｆとを差し引いた差分データを算出することで行なう。【００８５】
以上説明したように、本発明の二酸化炭素濃度補正装置１によれば、所定の衛星から毎時の二酸化炭素濃度と日射量と植物類分布情報とを観測により算出し、単位時間毎に植物類により吸収される二酸化炭素濃度を算出し、地球上の二酸化炭素濃度と植物類により吸収される二酸化炭素濃度とを加算することで総二酸化炭素濃度を算出し、日射量の月平均日射量と植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均値としての二酸化炭素濃度を算出し、総二酸化炭素濃度から平均値としての二酸化炭素濃度を減算し平年値としての二酸化炭素濃度を算出する補正を行なう構成としているので、気象の年変動による二酸化炭素濃度のバイアス誤差を補正することができるため、気象の年変動による誤差の少ない二酸化炭素濃度を推定することが可能となり、これによって、効果的な緑化対策を行うことが可能になる。【００８６】
ここで、大気の循環により二酸化炭素の分布は時々刻々と変化するが、発生源がほぼ固定されていると仮定すると、二酸化炭素の分布は時間スケール１カ月程度であれば、ほぼ一様と考えられる。従って、時空間的に均一なデータとするために、例えば１カ月平均した時刻毎の分布データを作成してもよい。また、１カ月平均値は、より最新のデータを反映させるために、１日ずつシフトした１カ月平均値を毎日、作成してもよい。但し、１時間毎の日射量データから推定されるＮＥＰ値を反映させる二酸化炭素濃度は時空間平均していない観測データを使用することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明に係る二酸化炭素濃度補正装置、二酸化炭素濃度補正方法および二酸化炭素濃度補正プログラムは、地球上に存在する二酸化炭素濃度を平年的な気象状態の二酸化炭素濃度として補正することに有用であり、特に、複数の観測衛星により観測された観測情報から取得される物理量の組み合わせ評価により、気候の年変動による影響のない二酸化炭素濃度の分布状態を推定することに適する。
【図１】
2009090745.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月30日(2010.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測領域内で観測された二酸化炭素量である観測二酸化炭素量を記憶した観測二酸化炭素量記憶手段と、
前記観測領域内の植物類の分布情報を記憶した植物類分布情報記憶手段と、
前記観測領域内の日射量を記憶した日射量記憶手段と、
前記分布情報と前記日射量とに基づいて、前記植物類により吸収された二酸化炭素量である吸収二酸化炭素量を算出する吸収二酸化炭素量算出手段と、
前記観測二酸化炭素量と前記吸収二酸化炭素量とを加算して総二酸化炭素量を算出する総二酸化炭素量算出手段と、
前記観測領域内の平均日射量を記憶する平均日射量記憶手段と、
前記平均日射量と前記分布情報とに基づいて、日射量が前記平均日射量であるときに植物類に吸収される平均吸収二酸化炭素量を算出する平均吸収二酸化炭素量算出手段と、
前記総二酸化炭素量から前記平均吸収二酸化炭素量を減算して補正二酸化炭素量を算出する補正二酸化炭素量算出手段と、
を備えることを特徴とする二酸化炭素濃度補正装置。
【請求項２】
前記植物類分布情報記憶手段は、地球上の植物に関する植生分布情報若しくは海上のクロロフィルに関するクロロフィル分布情報のいずれか一方若しくは両者を前記分布情報として記憶したことを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素濃度補正装置。
【請求項３】
前記平均日射量は、過去複数年それぞれの、前記観測二酸化炭素量の観測が行われた時を含む所定期間の平均日射量を平均した量であることを特徴とする請求項１または２に記載の二酸化炭素濃度補正装置。
【請求項４】
観測領域内で観測された地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する平年的な気象状態の二酸化炭素濃度を補正により算出する二酸化炭素濃度補正方法であって、
観測領域内で観測された二酸化炭素量である観測二酸化炭素量を記憶する観測二酸化炭素量記憶工程と、
前記観測領域内の植物類の分布情報を記憶する植物類分布情報記憶工程と、
前記観測領域内の日射量を記憶する日射量記憶工程と、
前記分布情報と前記日射量とに基づいて、前記植物類により吸収された二酸化炭素量である吸収二酸化炭素量を算出する吸収二酸化炭素量算出工程と、
前記観測二酸化炭素量と前記吸収二酸化炭素量とを加算して総二酸化炭素量を算出する総二酸化炭素量算出工程と、
前記観測領域内の平均日射量を記憶する平均日射量記憶工程と、
前記平均日射量と前記分布情報とに基づいて、日射量が前記平均日射量であるときに植物類に吸収される平均吸収二酸化炭素量を算出する平均吸収二酸化炭素量算出工程と、
前記総二酸化炭素量から前記平均吸収二酸化炭素量を減算して補正二酸化炭素量を算出する補正二酸化炭素量算出工程と、
を含むことを特徴とする二酸化炭素濃度補正方法。
【請求項５】
前記植物類分布情報記憶工程は、地球上の植物に関する植生分布情報若しくは海上のクロロフィルに関するクロロフィル分布情報のいずれか一方若しくは両者を前記分布情報として記憶することを特徴とする請求項４に記載の二酸化炭素濃度補正方法。
【請求項６】
観測領域内で観測された地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する平年的な気象状態の二酸化炭素濃度を補正する二酸化炭素濃度の補正をコンピュータに実行させる二酸化炭素濃度補正プログラムであって、
観測領域内で観測された二酸化炭素量である観測二酸化炭素量を記憶する観測二酸化炭素量記憶手順と、
前記観測領域内の植物類の分布情報を記憶する植物類分布情報記憶手順と、
前記観測領域内の日射量を記憶する日射量記憶手順と、
前記分布情報と前記日射量とに基づいて、前記植物類により吸収された二酸化炭素量である吸収二酸化炭素量を算出する吸収二酸化炭素量算出手順と、
前記観測二酸化炭素量と前記吸収二酸化炭素量とを加算して総二酸化炭素量を算出する総二酸化炭素量算出手順と、
前記観測領域内の平均日射量を記憶する平均日射量記憶手順と、
前記平均日射量と前記分布情報とに基づいて、日射量が前記平均日射量であるときに植物類に吸収される平均吸収二酸化炭素量を算出する平均吸収二酸化炭素量算出手順と、
前記総二酸化炭素量から前記平均吸収二酸化炭素量を減算して補正二酸化炭素量を算出する補正二酸化炭素量算出手順と、
を含むことを特徴とする二酸化炭素濃度補正プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の衛星から観測される地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する正規の二酸化炭素濃度を補正により算出する二酸化炭素濃度補正装置、二酸化炭素濃度補正方法および二酸化炭素濃度補正プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、二酸化炭素の増加に伴う地球温暖化が社会問題となっていることからこの二酸化炭素の排出を抑える一方、排出され過剰となった二酸化炭素を、植物を植えるなどの緑化対策により低減させる必要がある。このため、最新の二酸化炭素の分布状態や二酸化炭素を光合成により吸収する植物、クロロフィルの分布状態を正確に把握することが課題となっている。
【０００３】
ここで、従来では、航空機等に設けた測定機器により二酸化炭素の量を直接観測するようにしていた。ところが、この場合、測定機器の測定により取得した観測値は、特定の地点に限られた情報であるため、空間的な直物やクロロフィルによる分布状態を一様に把握することができないことから、地球上の正確な二酸化炭素の量を把握することができなかった。このため、緑化計画について明確な指針が立てられず、植林可能な地域への限られた対策が取られるに留まっていた。
【０００４】
ところが、近年では、地球上の二酸化炭素濃度を観測することができる温室効果ガス観測技術衛星(ＧＯＳＡＴ:  Greenhouse  Gases  Observing  SATellite)や米国の二酸化炭素観測衛星(ＯＣＯ:The  Orbiting  Carbon  Observatory)が登場してきており、これらＧＯＳＡＴ衛星やＯＣＯ衛星による観測により二酸化炭素の分布状態を把握することができ、これにより、二酸化炭素濃度の全球分布データが得られることとなった。
【０００５】
また、この種の二酸化炭素濃度の分布に関連する従来技術として、例えば、特許文献１には、植物の種類ごとに植栽による大気中の二酸化炭素の量を算出することで、植物の経年変化を考慮した適切な植栽計画を行なうことのできる植栽計画支援システムについて開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０５０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来では上述したように、ＧＯＳＡＴ衛星により二酸化炭素濃度を観測し、この観測した二酸化炭素濃度を地球上の二酸化炭素濃度としているが、このＧＯＳＡＴ衛星により観測されたデータは平年的な気象状態における二酸化炭素の濃度値ではないという問題がある。すなわち、二酸化炭素の削減目標値として活用する二酸化炭素の濃度値は、二酸化炭素を光合成により吸収する植物やクロロフィルなどの影響も考慮する必要があるが、現状の利用方針はそれらの影響を考慮したものではない。
【０００８】
つまり、これらの衛星による二酸化炭素濃度の観測値には、植物やクロロフィルが吸収する二酸化炭素の気象による影響は考慮されていない。日射量の変化に伴い、植生の活動による二酸化炭素の吸収量の季節変動、及び、日変動があるのに、これらの補正は行なわれていないという問題がある。具体的に説明すると、例えば、晴天の日が多く（日射量が多い）、植物による光合成が活発に行われていた場合、曇天の日が多い年に比べて、二酸化炭素は少なめに観測されることとなる。
【０００９】
そこで、この発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、気象の年変動による二酸化炭素濃度のバイアス誤差を補正することができ、気象の年変動による誤差の少ない二酸化炭素濃度を推定することが可能となり、これによって、効果的な緑化対策を行うことが可能になる二酸化炭素濃度補正装置、二酸化炭素濃度補正方法および二酸化炭素濃度補正プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、観測領域内で観測された二酸化炭素量である観測二酸化炭素量を記憶した観測二酸化炭素量記憶手段と、前記観測領域内の植物類の分布情報を記憶した植物類分布情報記憶手段と、前記観測領域内の日射量を記憶した日射量記憶手段と、前記分布情報と前記日射量とに基づいて、前記植物類により吸収された二酸化炭素量である吸収二酸化炭素量を算出する吸収二酸化炭素量算出手段と、前記観測二酸化炭素量と前記吸収二酸化炭素量とを加算して総二酸化炭素量を算出する総二酸化炭素量算出手段と、前記観測領域内の平均日射量を記憶する平均日射量記憶手段と、前記平均日射量と前記分布情報とに基づいて、日射量が前記平均日射量であるときに植物類に吸収される平均吸収二酸化炭素量を算出する平均吸収二酸化炭素量算出手段と、前記総二酸化炭素量から前記平均吸収二酸化炭素量を減算して補正二酸化炭素量を算出する補正二酸化炭素量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記の発明において、前記植物類分布情報記憶手段は、地球上の植物に関する植生分布情報若しくは海上のクロロフィルに関するクロロフィル分布情報のいずれか一方若しくは両者を前記分布情報として記憶したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記の発明において、前記平均日射量は、過去複数年それぞれの、前記観測二酸化炭素量の観測が行われた時を含む所定期間の平均日射量を平均した量であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、観測領域内で観測された地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する平年的な気象状態の二酸化炭素濃度を補正により算出する二酸化炭素濃度補正方法であって、観測領域内で観測された二酸化炭素量である観測二酸化炭素量を記憶する観測二酸化炭素量記憶工程と、前記観測領域内の植物類の分布情報を記憶する植物類分布情報記憶工程と、前記観測領域内の日射量を記憶する日射量記憶工程と、前記分布情報と前記日射量とに基づいて、前記植物類により吸収された二酸化炭素量である吸収二酸化炭素量を算出する吸収二酸化炭素量算出工程と、前記観測二酸化炭素量と前記吸収二酸化炭素量とを加算して総二酸化炭素量を算出する総二酸化炭素量算出工程と、前記観測領域内の平均日射量を記憶する平均日射量記憶工程と、前記平均日射量と前記分布情報とに基づいて、日射量が前記平均日射量であるときに植物類に吸収される平均吸収二酸化炭素量を算出する平均吸収二酸化炭素量算出工程と、前記総二酸化炭素量から前記平均吸収二酸化炭素量を減算して補正二酸化炭素量を算出する補正二酸化炭素量算出工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、観測領域内で観測された地球上の二酸化炭素に関する二酸化炭素観測情報と、地球上に存在する植物類の光合成により吸収される二酸化炭素吸収情報とを取得し、地球上に存在する平年的な気象状態の二酸化炭素濃度を補正する二酸化炭素濃度の補正をコンピュータに実行させる二酸化炭素濃度補正プログラムであって、観測領域内で観測された二酸化炭素量である観測二酸化炭素量を記憶する観測二酸化炭素量記憶手順と、前記観測領域内の植物類の分布情報を記憶する植物類分布情報記憶手順と、前記観測領域内の日射量を記憶する日射量記憶手順と、前記分布情報と前記日射量とに基づいて、前記植物類により吸収された二酸化炭素量である吸収二酸化炭素量を算出する吸収二酸化炭素量算出手順と、前記観測二酸化炭素量と前記吸収二酸化炭素量とを加算して総二酸化炭素量を算出する総二酸化炭素量算出手順と、前記観測領域内の平均日射量を記憶する平均日射量記憶手順と、前記平均日射量と前記分布情報とに基づいて、日射量が前記平均日射量であるときに植物類に吸収される平均吸収二酸化炭素量を算出する平均吸収二酸化炭素量算出手順と、前記総二酸化炭素量から前記平均吸収二酸化炭素量を減算して補正二酸化炭素量を算出する補正二酸化炭素量算出手順と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、所定の衛星から毎時の二酸化炭素濃度と日射量と植物類分布情報とを観測により算出し、単位時間毎に植物類により吸収される二酸化炭素濃度を算出し、地球上の二酸化炭素濃度と植物類により吸収される二酸化炭素濃度とを加算することで総二酸化炭素濃度を算出し、日射量の月平均日射量と植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均値としての二酸化炭素濃度を算出し、総二酸化炭素濃度から平均値としての二酸化炭素濃度を減算し平年値としての二酸化炭素濃度を算出する補正を行なう構成としているので、天候の変化（日射量の推移）による二酸化炭素濃度の推定誤差を補正することができるため、平年的な気象状態における二酸化炭素濃度を推定することが可能となり、これによって、地球上で削減すべき二酸化炭素量を正確に把握することができ、地球温暖化を防止するための二酸化炭素の削減を目的とした緑化計画、海洋環境改善計画をより厳密且つ効果的に実施することができる。
【００１６】
また、植物の分布状態とクロロフィルの分布状態は衛星データから把握することができ、これによって、現状での植物およびクロロフィルによる二酸化炭素の吸収量と将来の植物およびクロロフィルによる吸収量を推定することができる。
【００１７】
また、所定の衛星により観測された衛星画像データを使用しているので、広域、且つ高分解能に各種の必要な観測データを観測により取得でき、且つタイムリーに緑化すべき領域を特定することができるうえ、その都度、最新の画像データとして更新することができる。また、モニタにより最新の画像データ、更新データ、緑化政策による効果を適宜モニタリングすることができる。
【００１８】
また、ＳＰＯＴ（地球観測衛星）などによる高分解能画像データやハイパースペクトルセンサーを搭載した航空機や衛星データを併用することにより、地方自治体などの市町村レベルの地域での緑化対策にも適用することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、植物類分布情報記憶手段は、地球上に植生する植物に関する植生分布情報若しくは海面上に存在するクロロフィルに関するクロロフィル分布情報のいずれか一方若しくは両者を組み合わせた分布情報を植物類分布情報として記憶するので、二酸化炭素濃度を光合成により吸収する植物類の種類に応じて、地球上に存在する植物類に応じて有効な二酸化炭素濃度補正を行なうことができる。
【００２０】
また、本発明によれば、日射量と植物類分布情報とに基づいて植物類により単位時間毎に吸収される二酸化炭素濃度を算出する期間（所定期間）を、評価するのに有効な時空間的に均一なデータとするため１カ月として算出する構成としているので、１カ月前から植物類が存在しなかった場合の二酸化炭素濃度の推定を行なうことができる。
【００２１】
また、本発明によれば、過去３年以上の月平均日射量と、その月の植物類分布情報とに基づいて、植物類により吸収される二酸化炭素濃度を、前記、植物が存在しなかったと仮定した期間（１カ月）で算出し、植物類が存在しなかった場合の二酸化炭素濃度に加算する構成とすることにより、平年的な気象状態における二酸化炭素濃度の推定を行なうことができる。この様な処理を、１カ月毎に行っていくことにより、年間を通しての平年的な気象状態における二酸化炭素濃度の推定も可能となる。例えば６月が冷夏で７月が猛暑となった場合でも、６月の処理結果と７月の処理結果を各々、独立に行った後、それらの結果を足し合わせることにより、６月から７月にかけての評価を行うことができる。昨今の異常気象（寒暖の差）の増加により、本発明の効果は先々、より顕著になると考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る二酸化炭素濃度補正装置、二酸化炭素濃度補正方法および二酸化炭素濃度補正プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本実施例で用いる複数の観測衛星の概要説明、本実施例１に係る二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴、二酸化炭素濃度補正装置による処理の概要、二酸化炭素濃度補正装置の構成、二酸化炭素濃度補正装置による処理の流れを順に説明し、最後に実施例１による効果を説明する。
【実施例１】
【００２３】
[観測衛星の概要の説明]
まず最初に、本実施例１で示す二酸化炭素濃度補正装置１は、複数の観測衛星により観測された観測情報（二酸化炭素濃度、日射量、植物分布量、クロロフィルの分布量）を取得し、これら観測情報に基づいて、二酸化炭素濃度を補正することにあるため、これら観測衛星の概要を説明する。
【００２４】
ＧＯＳＡＴ衛星（Greenhouse  Gases  Observing  SATellite）は、温室効果ガス観測技術衛星のことで、地球上に存在する二酸化炭素濃度を観測する衛星である。ＯＣＯ衛星（The  Orbiting  Carbon  Observatory）は、ＧＯＳＡＴ衛星と同様に、二酸化炭素濃度を観測することができる米国の二酸化炭素観測衛星である。
【００２５】
ＮＯＡＡ衛星は、アメリカ航空大気庁（ＮＯＡＡ）により打ち上げられた衛星であり、このＮＯＡＡ衛星により地球上の植生データ（植生指数ＳＲ）を観測できる衛星である。
【００２６】
ＭＴＳＡＴ衛星（Multi-functional  Transport  SATellite）は、地球上の雲の分布状態により日射量を観測する運輸多目的衛星である。なお、このＭＴＳＡＴ衛星の他、米国の静止気象衛星であるＧＯＥＳ衛星(Geostationary  Operational  Environmental  SATellite)や欧州の気象観測衛星であるＭＥＴＥＯＳＡＴ衛星（Meteorology  SATellite）のデータからも日射量を推定することもできる。
【００２７】
Ａｑｕａ衛星は、宇宙から水とエネルギーの循環に関するさまざまな物理量（環境データ）を観測し、大気・海洋・陸域間の相互作用と、地球システムの変化に及ぼす影響を総合的に調べることを目的とした米国の地球観測衛星である。Ａｑｕａ衛星は、ＭＯＤＩＳセンサを搭載しており、このＭＯＤＩＳセンサで、クロロフィルの量を観測する。ここで、クロロフィルとは地球の海面付近に存在する植物性の微生物のことであり、光合成により二酸化炭素を吸収している。なお、このクロロフィルによる二酸化炭素の吸収作用は、海面の水温や海面の塩分量に影響する。
【００２８】
[二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴]
次に、図１及び図２を用いて、本実施例に係る二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴を説明する。図１は、本実施例に係る二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴を説明するための図である。また、図２は、二酸化炭素濃度補正装置による処理の概要を説明する図である。
【００２９】
図１に示すように、実施例１で示す二酸化炭素濃度補正装置は、複数の観測衛星（ＧＯＳＡＴ衛星、ＯＣＯ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星）により観測された二酸化炭素濃度データ、日射量、植物の分布状態である植生データ（植生指数ＳＲ）、クロロフィル濃度を基にして、植生データやクロロフィルによる光合成量の分布と日射量の変化とを考慮することで、ＧＯＳＡＴ衛星、及び、ＯＣＯ衛星により観測された二酸化炭素の濃度データを補正することを概要とする。
【００３０】
具体的には、複数の観測衛星により広範囲で高解像度の日射量、植生指数、クロロフィルの分布状態を求めるとともに、年による二酸化炭素濃度の偏差の補正（複数の観測衛星から取得される物理量の組み合わせ評価）を行い、年による気候の変動による影響のない二酸化炭素濃度分布を求めることとしている。すなわち、前述したように、従来の地球上に存在するとしている二酸化炭素濃度データは、気象の年変動による日射量の変化に伴う植物やクロロフィルの光合成により吸収される二酸化炭素量は考慮されていない。このため、本実施例１では、ＧＯＳＡＴ衛星により観測された二酸化炭素濃度を取得し、さらに日射量の変化に伴う植生の活動による二酸化炭素の吸収量の変動とクロロフィルの活動による二酸化炭素の吸収量の変動とを算出することで、二酸化炭素濃度を補正する点に主たる特徴がある。
【００３１】
ここで、地球上に過剰となった二酸化炭素を削減するためには、二酸化炭素濃度が高く、日射量の多い地域に光合成が盛んな植物を植えたり、クロロフィル濃度の高い海域に鉄分を補給することが有効な方法といえる。そのためには、二酸化炭素濃度の正確な値を取得する必要があり、この観測値には年により異なる日射量の変化が影響しないことが望まれる。
【００３２】
すなわち、二酸化炭素濃度は年々、増加傾向にあるので、ＧＯＳＡＴ衛星の測定値の過去３年分を平均しても、平年値として取扱いできるデータとはならない。しかし、本実施例１の場合、植物が存在しないことを仮定した状態での二酸化炭素濃度（総二酸化炭素データＤ）を算出し、その後、この二酸化炭素濃度を対象として、平年値の日射量（例えば、過去３年分の日射量の平均値）で計算した光合成量を反映させることにより、平年の日射量（気候値）での二酸化炭素濃度値を算出することが可能となる。
【００３３】
以下、図１および図２を参照して、本実施例に係る二酸化炭素濃度補正装置による補正処理について説明する。すなわち、先ず、図１および図２に示すように、ＧＯＳＡＴ衛星により観測された二酸化炭素濃度の観測データおよびＯＣＯ衛星により推定された二酸化炭素濃度の地球上の分布データを取得して、二酸化炭素濃度データＡとして記憶する（図１、２の（１）参照）。
【００３４】
また、ＭＴＳＡＴ衛星により、その日の１時間当たり（毎時）の日射量を観測し、このＭＴＳＡＴ衛星により観測された日射量を示す画像データから日射量データを取得して、この日射量データを記憶する（図１、２の（２）参照）。このＭＴＳＡＴ衛星により観測される日射量データは、１時間毎に地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）で取得された画像データである。
【００３５】
また、ＮＯＡＡ衛星により地球上の植物の植生データを観測し、この観測した植生データ（植生指数ＳＲ）を取得して、この植生指数ＳＲを記憶する（図１、２の（３）参照）。このＮＯＡＡ衛星により観測される植生データ（植生指数ＳＲ）は、地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）で取得された月平均値の画像データである。
【００３６】
また、Ａｑｕａ衛星により海洋のクロロフィル量を観測し、この観測したクロロフィル量を取得し、記憶する（図１、２の（４）参照）。また、このＡｑｕａ衛星によるクロロフィル量の観測は、１日に２回行なわれる。このＡｑｕａ衛星により観測されるクロロフィルデータは、地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）で取得された月平均値の画像データである。
【００３７】
また、ＮＯＡＡ衛星により観測された植生データ（植生指数ＳＲ）と毎時の日射量データとに基づいて、植物の植生分布状態に応じた光合成による二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出し、この算出したＮＥＰ値を植物吸収量Ｂとして記憶する（図１、２の（５）参照）。すなわち、この植物に関するＮＥＰ値は、毎時の日射量データから求めた植生データ（植生指数ＳＲ）による生態系純生産量（二酸化炭素濃度の吸収量）となる。具体的に説明すると、この植物に関するＮＥＰ値とは、１ヶ月を基準とし、所定の範囲（１ｍ２の範囲内）で何ｇCの二酸化炭素が吸収されたかを表す数値である。例えば、北海道の森林で観測したＮＥＰ値は、比較的温度が低い１０月から４月はゼロに近いが、６月には、２３０(ｇC/ｍ２/month)まで上昇したことが観測されている。
【００３８】
また、Ａｑｕａ衛星の観測により取得したクロロフィル量と毎時の日射量データとに基づいて、海洋に生息するクロロフィルの変化（推移）による二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出し、この算出したＮＥＰ値をクロロフィル吸収量Ｃとして記憶する（図１、２の（６）参照）。すなわち、このクロロフィルに関するＮＥＰ値は、平年値の日射量データから求めたクロロフィル濃度分布による二酸化炭素濃度の吸収量となる。
【００３９】
また、少なくとも過去３年間における毎時の日射量の月平均値を累積平均日射量として算出し、この算出した日射量データを累積平均日射量データとして記憶する（図１、２の（７）参照）。
【００４０】
また、ＧＯＳＡＴ衛星の観測により取得された地球上の二酸化炭素濃度（二酸化炭素濃度データＡ）と、植生データ（植生指数ＳＲ）と毎時の日射量データとにより算出された植物の植生分布状態に応じた光合成による植物吸収量Ｂと、クロロフィル量と毎時の日射量データとにより算出されたクロロフィル量の変化（推移）に応じた光合成によるクロロフィル吸収量Ｃとから、総二酸化炭素データＤを算出する（図１、２の（８）参照）。具体的には、二酸化炭素濃度データＡと植物吸収量Ｂとクロロフィル吸収量Ｃとを加算することで総二酸化炭素データＤを求める（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝Ｄ）。これらの処理を過去１カ月間について行うことにより、１カ月前に植物とクロロフィルが全て無くなったという状態が想定され、その状態における二酸化炭素濃度が算出されることとなる。
【００４１】
また、地球上の植生データ（植生指数ＳＲ）と、１か月内での日射量の毎時平均値である累積平均日射量（毎時平均日射量データ）とにより光合成量分布データを作成し、この作成した光合成量分布データを植物に関する全球植物光合成量Ｅとして記憶する（図１、２の（９）参照）。この植物に関する全球植物光合成量Ｅは、１時間毎に地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）に毎時単位で月集計されたデータとなる。
【００４２】
また、海洋に生息するクロロフィル量と、１か月内での日射量の毎時平均値である累積平均日射量（毎時平均日射量データ）とにより光合成量分布データを作成し、この作成した光合成量分布データをクロロフィルに関する全球クロロフィル光合成量Ｆとして記憶する（図１、２の（１０）参照）。このクロロフィルに関する全球クロロフィル光合成量Ｆは、全球植物光合成量Ｅと同様に、１時間毎に地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）に毎時単位で月集計されたデータとなる。
【００４３】
また、総二酸化炭素データＤから、全球植物光合成量Ｅと全球クロロフィル光合成量Ｆとを差し引いた差分データを平年値としての二酸化炭素濃度Ｇ（Ｄ−Ｅ−Ｆ＝Ｇ）として算出する（図１、２の（１１）参照）。すなわち、この平年値としての二酸化炭素濃度Ｇが地球上に存在する正規の二酸化炭素濃度として算出される。ここで、この平年値としての二酸化炭素濃度Ｇには、もともと自然界で存在し得る値（２８０ppmv）が含まれているため、平年値としての二酸化炭素濃度Ｇからこの２８０ppmvを差し引き、この値を削減目標二酸化炭素量Ｈとして、この削減目標二酸化炭素量Ｈが追加植林による削減目標となる二酸化炭素の量となる。
【００４４】
これにより、削除すべき二酸化炭素濃度が求まり、理想とする植生分布を決定することができ、これにより、二酸化炭素削減のための植生計画を具体化することができる。すなわち、この削減目標二酸化炭素量Ｈが大きい領域が植物（植林）により緑化対策を行なう領域、または、海洋環境を整備する領域となり、この差分を補うだけの植林や海洋環境整備を行うための緑化計画を行うこととなる。具体的には、二酸化炭素濃度が多いとされる地域では、植物の増植林を実施し、海洋の場合には、二酸化炭素を光合成を吸収するクロロフィル量を増やすために、充分な環境アセスメントを実施した後に、鉄分の粉などを飛行機により海面上に散布することもありうる。
【００４５】
なお、削減目標二酸化炭素量Ｈから、季節と地域を考慮し、地球上に植林すべき植物と樹木の候補と木の大きさ、数（単位面積当たり）を推定により算出することができる。
【００４６】
［二酸化炭素濃度補正装置１の構成］
次に、図３を用いて、二酸化炭素濃度補正装置１の構成を説明する。図３は、実施例１に係る二酸化炭素濃度補正装置１の構成を示すブロック図である。図３に示すように、この二酸化炭素濃度補正装置１は、入出力Ｉ／Ｆ部２と、記憶部１０と、制御部２０と、入出力制御部３０とを備えて構成される。
【００４７】
このうち、入出力Ｉ／Ｆ部２は、観測衛星であるＧＯＳＡＴ衛星、ＯＣＯ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星により観測された観測データの入力制御を行なう。入出力制御部３０は、入出力Ｉ／Ｆ部２と、記憶部１０および制御部２０との間におけるデータ転送を制御する。
【００４８】
記憶部１０は、複数の衛星（ＧＯＳＡＴ衛星、ＯＣＯ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星）により観測された各種のデータや、制御部２０による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、クロロフィル記憶部１１、植生指数記憶部１２、日射量記憶部１３、二酸化炭素濃度記憶部１４、クロロフィル吸収量記憶部１５、植物吸収量記憶部１６、総二酸化炭素記憶部１７、全球クロロフィル光合成量記憶部１８、全球植物光合成量記憶部１９を備える。
【００４９】
制御部２０は、ＯＳ（Operating  System）などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、二酸化炭素算出部２１（クロロフィル）、二酸化炭素算出部２２（植生指数）、日射量算出部２３、累積平均日射量算出部２３ａ、総二酸化炭素濃度算出部２４、全球クロロフィル光合成量算出部２５、全球植物光合成量算出部２６、平年値としての二酸化炭素濃度量算出部２７、表示部３１を備える。
【００５０】
クロロフィル記憶部１１は、Ａｑｕａ衛星により観測された地球上のクロロフィル量のデータを取得し記憶する。このクロロフィル量のデータは、地球上の所定の範囲毎（所定の格子毎）に記憶される。
【００５１】
植生指数記憶部１２は、ＮＯＡＡ衛星により観測された地球上に植生する植生データ（植生指数ＳＲ）を取得し記憶する。この植生データは、地球上の所定の範囲毎（所定の格子毎）に記憶される。
【００５２】
日射量記憶部１３は、ＭＴＳＡＴ衛星により観測された地球上の日射量データを取得し記憶する。この日射量データは、一時間毎に地球上の所定の範囲毎（所定の格子毎）に記憶される。ここで、図４は、ＧＯＳＡＴ衛星及びＭＴＳＡＴ衛星の観測域と日射量の計算域を説明する図である。同図に示すように、大きな円で囲った範囲は、ＭＴＳＡＴ衛星による観測域を示しており、３０分毎に観測することを示している。また、斜線の範囲は、ある観測時間帯でのＧＯＳＡＴ衛星での観測域を示しており、同一地点は３日に一度観測するものとなる。また、このＧＯＳＡＴ衛星は、１日で地球を１４周し、日本の現地時刻の１３時１６分に斜線の範囲の観測を行なうこととなる。
【００５３】
すなわち、図４に示すように、このＭＴＳＡＴ衛星により観測される日射量データは１時間毎に、北緯６０度〜南緯６０度の０.０１２５度格子(２４００×２４００ピクセル)の範囲で取得された画像データである。また、同図に示すように、この日射量の画像データは、ＧＯＳＡＴ衛星による現地時刻（１３時１６分）と同じ観測時間に取得されたデータである。
【００５４】
二酸化炭素濃度記憶部１４は、ＧＯＳＡＴ衛星およびＯＣＯ衛星により観測された二酸化炭素濃度のデータが記憶される。この二酸化炭素濃度記憶部１４に記憶される二酸化炭素濃度は、ＧＯＳＡＴ衛星が３日に１度の頻度で同一地点を観測して取得した約８０ｋｍ格子の解像度から構成されるデータである（図４参照）。
【００５５】
クロロフィル吸収量記憶部１５は、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と日射量記憶部１３に記憶された日射量データ（毎時の日射量）とに基づいて二酸化炭素算出部２１により算出されたクロロフィルの変化（推移）により吸収されるクロロフィルに関する二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）が記憶される。
【００５６】
植物吸収量記憶部１６は、植生指数記憶部１２に記憶された植生指数と日射量記憶部１３に記憶された日射量データ（毎時の日射量）とに基づいて二酸化炭素算出部２２により算出された植物の分布状態の変化（推移）により吸収される植物に関する二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）が記憶される。
【００５７】
総二酸化炭素記憶部１７は、二酸化炭素濃度記憶部１４に記憶された二酸化炭素濃度データと植物吸収量記憶部１６に記憶された植物の分布状態の推移に応じて変化する二酸化炭素吸収量と、クロロフィル吸収量記憶部１５に記憶されたクロロフィルの存在状態の推移に応じて変化するクロロフィルに関する二酸化炭素吸収量とに基づいて総二酸化炭素濃度算出部２４により算出したデータが記憶される。具体的には、二酸化炭素濃度データと植物データによる二酸化炭素吸収量とクロロフィルによる二酸化炭素吸収量とを加算した値となる。
【００５８】
全球クロロフィル光合成量記憶部１８は、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と累積平均日射量算出部２３ａにより算出された日射量とに基づいて、全球クロロフィル光合成量算出部２５により算出したデータが記憶される。
【００５９】
全球植物光合成量記憶部１９は、植生指数記憶部１２に記憶された植生指数と累積平均日射量算出部２３ａにより算出された日射量とに基づいて、全球植物光合成量算出部２６により算出したデータが記憶される。
【００６０】
二酸化炭素算出部２１は、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と日射量記憶部１３に記憶された毎時の日射量データとに基づいて、クロロフィルの変化（推移）により吸収される二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出する。
【００６１】
具体的に説明すると、クロロフィル濃度に地球上の海面の海面水温、表面塩分の気候値とを加味し、海洋の二酸化炭素分圧を計算し、クロロフィルの変化に伴う二酸化炭素吸収量（クロロフィルのＮＥＰ値）を算出する。なお、計算式は省略するが、クロロフィルのＮＥＰ値は、二酸化炭素分圧に毎時の日射量データの平年比を乗算することで算出することができる。この二酸化炭素算出部２１により算出したＮＥＰ値は、クロロフィル吸収量記憶部１５に記憶する。
【００６２】
二酸化炭素算出部２２は、植物による二酸化炭素濃度を算出する。具体的には、植生指数記憶部１２に記憶された植物データと日射量記憶部１３に記憶された毎時の日射量データとに基づいて、植物の変化（推移）による二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出する。ＮＯＡＡ衛星により観測された植生指数ＳＲと日射量記憶部１３に記憶された毎時の日射量データとに基づいて、植物の植生分布状態に応じた光合成による二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を算出するものである。
【００６３】
つまり、このＮＯＡＡ衛星による植生データ（植生指数ＳＲ）の観測は１日に２回行なわれる。このＮＯＡＡ衛星により観測される植生データは、所定の格子毎の範囲で取得された画像データである。ここで、植生指数ＳＲは、ＮＯＡＡ衛星に搭載された近赤外線センサＮＩＲによる反射率（ＮＩＲ）と可視光の反射率（ＶＩＳ）とによりに求めることができる（植生指数ＳＲ＝ＮＩＲ／ＶＩＳ）。
【００６４】
また、この植生指数ＳＲによる二酸化炭素の吸収量（収支量）に使用するＮＥＰ値は、植生指数ＳＲ(Simple  ratio)と日射平年比と定数ａとにより、以下の数１の計算式にて近似値として求めることができる。ここで、日射平年比とは、その瞬間値の日射量（１時間平均）の平年値に対する比を表わす。また、ａ＝２５とする。この二酸化炭素算出部２２により算出したＮＥＰ値は、植物吸収量記憶部１６に記憶する。
【００６５】
（数１）
ＮＥＰ＝ａ(ＳＲ−１)×日射平年比
【００６６】
日射量算出部２３は、ＭＴＳＡＴ衛星により観測された日射量を取得して毎時の日射量データとして算出する。この日射量算出部２３により算出した日射量データは、日射量記憶部１３に記憶される。
【００６７】
累積平均日射量算出部２３ａは、過去３年間での１か月内での日射量の毎時平均値を累積平均日射量として算出する。この累積平均日射量算出部２３ａにより算出した日射量データは、日射量記憶部１３に記憶される。
【００６８】
総二酸化炭素濃度算出部２４は、二酸化炭素濃度記憶部１４に記憶された二酸化炭素濃度データと、植物吸収量記憶部１６に記憶された植物の分布状態の推移に応じて変化する二酸化炭素吸収量と、クロロフィル吸収量記憶部１５に記憶されたクロロフィルの存在状態の推移に応じて変化する二酸化炭素吸収量とを加算する。この総二酸化炭素濃度算出部２４により算出した総二酸化炭素濃度は総二酸化炭素記憶部１７に記憶される。
【００６９】
ここで、日射量と植物の分布状態の推移およびクロロフィルの存在状態の推移に応じて変化する二酸化炭素吸収量について図５を参照して説明する。
【００７０】
図５は、ある格子点座標におけるＧＯＳＡＴ衛星による観測時刻と、その座標の日射量と、その日における植物とクロロフィルによる二酸化炭素吸収量の関係を説明する図である。図中の実線は晴天日、破線は曇天日を表している。同図に示すように、植物とクロロフィルによる二酸化炭素吸収量は、曇天の日に比べて晴天の日がより多くなり、さらに、昼時間（１２時〜１３時）の時間帯に二酸化炭素の吸収量が多くなることがわかる。また、この図５に示すように、斜線部の日射量に相当する二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）を計算し、このＮＥＰ値を、ＧＯＳＡＴ衛星により観測された二酸化炭素濃度データに加える補正を行うこととしている。なお、この植物およびクロロフィルによる二酸化炭素吸収量（ＮＥＰ値）は、１カ月前からの累積値とする。
【００７１】
全球クロロフィル光合成量算出部２５は、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と累積平均日射量算出部２３ａにより算出された日射量とにより算出される。具体的には、この全球クロロフィル光合成量算出部２５により算出される全球クロロフィル光合成量は、所定の過去の年分（少なくとも過去３年分）を平均した日射量データ（１ヶ月の平均値）と最新の植生データ（１ヶ月の平均値）からクロロフィルに関する光合成量分布データとして算出される。この全球クロロフィル光合成量算出部２５により算出されたクロロフィルに関する光合成量分布データは、全球クロロフィル光合成量記憶部１８に記憶される。
【００７２】
全球植物光合成量算出部２６は、植生指数記憶部１２に記憶された植生データ（植生指数ＳＲ）と累積平均日射量算出部２３ａにより算出された日射量とにより算出される。具体的には、この全球植物光合成量算出部２６により算出される全球植物光合成量は、所定の過去の年分（過去３年分）を平均した日射量データ（１ヶ月の平均値）と最新のクロロフィル濃度（１ヶ月の平均値）から植物に関する光合成量分布データとして算出される。この全球植物光合成量算出部２６により算出された植物に関する光合成量分布データは、全球植物光合成量記憶部１９に記憶される。
【００７３】
図６は、二酸化炭素濃度の時間変化の推移を示す説明図である。すなわち、図６の線図ａは、ＧＯＳＡＴ衛星により観測された４月〜６月が例年より日射量が多かった年の場合の、年間での二酸化炭素濃度の推移を示している。同図に示すように、４月〜６月に日射量が多くなり植物やクロロフィルの光合成により二酸化炭素濃度が時間経過に伴って低減していることがわかる。
【００７４】
また、線図ｂは、線図ａを平年の日射量により補正した二酸化炭素濃度の推移を示している。同図に示すように、日射量が多かった年ではなく平年の日射量に対応するように、線図ａで推移した二酸化炭素濃度よりも二酸化炭素濃度が少し増加していることがわかる。また、線図ｃは、地球上に植物やクロロフィルが存在しない場合の二酸化炭素濃度の推移を示している。同図に示すように、時間経過に伴って二酸化炭素濃度が増加していることがわかる。また、線図ｄは、線図ａで４月〜６月が例年より日射量が少なかった年の場合に、平年の日射量で補正した二酸化炭素濃度の推移を示している。
【００７５】
平年値としての二酸化炭素濃度量算出部２７は、総二酸化炭素記憶部１７に記憶された総二酸化炭素濃度と全球クロロフィル光合成量記憶部１８に記憶されたクロロフィル量と全球植物光合成量記憶部１９に記憶された植生指数とにより算出され、平年値としての二酸化炭素濃度記憶部２８に記憶される。
【００７６】
表示部３１は、各種の情報を表示するディスプレイやモニタなどにより構成され、例えば、ＧＯＳＡＴ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星などの各衛星により観測された観測データを、例えば、地球上の所定範囲毎（所定の格子毎）に表示することができ、この表示部３１に表示された画像データなどにより植物の分布状態やクロロフィルの生息状態による効果を視覚的に確認することができる。また、緑化対策による効果を視覚的に確認することができる。
【００７７】
［二酸化炭素濃度補正装置１の全体の処理手順］
図７は、二酸化炭素濃度補正装置１の全体の処理手順を示すフローチャートである。すなわち、図７のフローチャートに示すように、先ず、毎時（１時間単位）での観測衛星による観測データの算出タイミングであるかを判定し（ステップＳ１）、毎時（１時間単位）での算出タイミングであると判定されたならば（ステップＳ１肯定）、それぞれの観測衛星（ＧＯＳＡＴ衛星、ＭＴＳＡＴ衛星、ＮＯＡＡ衛星、Ａｑｕａ衛星）により観測されたデータを取得し、月平均のクロロフィル量と、植物の植生指数と、毎時の日射量とを算出する（ステップＳ２）。具体的には、Ａｑｕａ衛星によりクロロフィル量を、ＮＯＡＡ衛星により植物データを、ＭＴＳＡＴ衛星により日射量を観測し算出する。続いて、毎時の総二酸化炭素濃度を算出する（ステップＳ３）。
【００７８】
一方、ステップＳ１の判定により、毎時（１時間単位）での算出タイミングでないと判定されたならば（ステップＳ１否定）、続いて、所定の時期から一ヶ月経過したかを判定する（ステップＳ４）。そして、所定の時期から一ヶ月経過したと判定された場合には（ステップＳ４肯定）、続いて、毎時の日射量平均データを算出し（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
【００７９】
一方、ステップＳ４の判定により所定の時期から一ヶ月経過していないと判定された場合には（ステップＳ４否定）、続いて、一ヶ月毎の算出タイミングあるかを判定し（ステップＳ６）、一ヶ月毎の算出タイミングであると判定されたならば（ステップＳ６肯定）、それぞれ一ヶ月毎のクロロフィルに関する全球クロロフィル光合成量Ｆと植物に関する全球植物光合成量Ｅとを算出する（ステップＳ７）。
【００８０】
前述したように、全球クロロフィル光合成量Ｆは、クロロフィル記憶部１１に記憶されたクロロフィル量と累積平均日射量算出部２３ａにより算出されたに日射量とにより算出される。また、全球植物光合成量Ｅは、植生指数記憶部１２に記憶された植生指数ＳＲと累積平均日射量算出部２３ａにより算出されたに日射量とにより算出される。
【００８１】
続いて、ステップＳ７により算出された全球クロロフィル光合成量情報と全球植物光合成量情報とに基づいて、緑化対策として増強すべき光合成量（削減目標となる二酸化炭素の量）を算出し（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。前述したように、この平年値としての二酸化炭素濃度Ｇの算出は、総二酸化炭素データＤから、全球植物光合成量Ｅと全球クロロフィル光合成量Ｆとを差し引いた差分データを算出することで行なう。
【００８２】
以上説明したように、本発明の二酸化炭素濃度補正装置１によれば、所定の衛星から毎時の二酸化炭素濃度と日射量と植物類分布情報とを観測により算出し、単位時間毎に植物類により吸収される二酸化炭素濃度を算出し、地球上の二酸化炭素濃度と植物類により吸収される二酸化炭素濃度とを加算することで総二酸化炭素濃度を算出し、日射量の月平均日射量と植物類分布情報とに基づいて植物類の分布変化に応じて吸収される平均値としての二酸化炭素濃度を算出し、総二酸化炭素濃度から平均値としての二酸化炭素濃度を減算し平年値としての二酸化炭素濃度を算出する補正を行なう構成としているので、気象の年変動による二酸化炭素濃度のバイアス誤差を補正することができるため、気象の年変動による誤差の少ない二酸化炭素濃度を推定することが可能となり、これによって、効果的な緑化対策を行うことが可能になる。
【００８３】
ここで、大気の循環により二酸化炭素の分布は時々刻々と変化するが、発生源がほぼ固定されていると仮定すると、二酸化炭素の分布は時間スケール１カ月程度であれば、ほぼ一様と考えられる。従って、時空間的に均一なデータとするために、例えば１カ月平均した時刻毎の分布データを作成してもよい。また、１カ月平均値は、より最新のデータを反映させるために、１日ずつシフトした１カ月平均値を毎日、作成してもよい。但し、１時間毎の日射量データから推定されるＮＥＰ値を反映させる二酸化炭素濃度は時空間平均していない観測データを使用することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上のように、本発明に係る二酸化炭素濃度補正装置、二酸化炭素濃度補正方法および二酸化炭素濃度補正プログラムは、地球上に存在する二酸化炭素濃度を平年的な気象状態の二酸化炭素濃度として補正することに有用であり、特に、複数の観測衛星により観測された観測情報から取得される物理量の組み合わせ評価により、気候の年変動による影響のない二酸化炭素濃度の分布状態を推定することに適する。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】図１は、実施例１に係る二酸化炭素濃度補正装置の概要および特徴を示す説明図である。
【図２】図２は、二酸化炭素濃度補正装置による処理手順の一例を説明する説明図である。
【図３】図３は、二酸化炭素濃度補正装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、ＧＯＳＡＴ衛星およびＭＴＳＡＴ衛星による観測域と、日射量の計算域を説明する図である。
【図５】図５は、所定の格子点座標におけるＧＯＳＡＴ衛星による観測時刻と、その座標の日射量と、その日における植物とクロロフィルによる二酸化炭素吸収量の関係を説明する図である。
【図６】図６は、二酸化炭素濃度の時間経過に伴う推移を説明する図である。
【図７】図７は、二酸化炭素濃度補正装置による処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１  二酸化炭素濃度補正装置
２  入出力Ｉ／Ｆ部
１０  記憶部
１１  クロロフィル記憶部
１２  植生指数記憶部
１３  日射量記憶部
１４  二酸化炭素濃度記憶部
１５  クロロフィル吸収量記憶部
１６  植物吸収量記憶部
１７  総二酸化炭素記憶部
１８  全球クロロフィル光合成量記憶部
１９  全球植物光合成量記憶部
２０  制御部
２１、２２  二酸化炭素算出部
２３  日射量算出部
２３ａ  累積平均日射量算出部
２４  総二酸化炭素濃度算出部
２５  全球クロロフィル光合成量算出部
２６  全球植物光合成量算出部
２７  平年値としての二酸化炭素濃度量算出部
３０  入出力制御部
３１  表示部 
【国際調査報告】
2009090745.tif 000010
2009090745.tif 000011