国立環境研究所 地球環境研究センター

研究者が実際に上空の大気をサンプリングする
金属のシリンダーを手に説明しました（夏のの大公開）

2018年10月号 ［Vol.29 No.7］ 通巻第334号
アジアからの排出量算定の精度向上に向けて「第16回アジアにおける温室効果ガスインベント
リ整備に関するワークショップ」（WGIA16）の報告
地球環境研究センター 温室効果ガスインベントリオフィス（GIO） 高度技能専門員 伊藤洋

計算で挑む環境研究—シミュレーションが広げる可能性 [2] 計算機による生態系の再現：複雑なものを簡単にして研究に役立てる
地球環境研究センター 物質循環モデリング・解析研究室長 伊藤昭彦

恒例：国立環境研究所夏の大公開—地球環境研究センターの暑く熱い日—
地球環境研究センター 交流推進係

地球温暖化防止展に行ってみた (1) —暑い夏の対策技術のいくつかの紹介—
企画部 フェロー（前地球環境研究センター長） 向井人史
地球環境研究センター 炭素循環研究室 高度技能専門員 木村裕子

観測現場発季節のたより [15] フラスコサンプリングを富士山頂で始めました。—夏の終わりの
冬支度—
地球環境研究センター 炭素循環研究室 高度技能専門員 野村渉平

2018年10月号 ［Vol.29 No.7］ 通巻第334号 201810_334001

アジアからの排出量算定の精度向上に向けて「第16回アジアにおける温室効果ガスインベントリ整備に関するワークショップ」（WGIA16）の報告
地球環境研究センター 温室効果ガスインベントリオフィス（GIO） 高度技能専門員 伊藤洋

1. はじめに2018年7月10日から13日の4日間にわたり、インド・ニューデリーにおいてインド環境森林気候変動省（MoEFCC）
とともに、第16回アジアにおける温室効果ガスインベントリ整備に関するワークショップ（WGIA16）を開催しました。WGIA16には、メンバー15か国（ブルネイ、カンボジア、中国、インド、インドネシア、韓国、ラオス、マレー
シア、モンゴル、ミャンマー、フィリピン、シンガポール、タイ、ベトナムおよび日本）から温室効果ガスインベン
トリ（以下、インベントリ）に関連する政策決定者、編纂者および研究者が参加し、気候変動に関する政府間パネ
ル・インベントリタスクフォース（IPCC TFI）等の国際および海外関係機関からの参加もあり、総勢116名による活発な議論が行われました。
環境省と国立環境研究所は、気候変動政策に関する日本の途上国支援活動の一つとして、2003年度から毎年度、ア
ジア地域諸国のインベントリの作成能力向上に資することを目的とした本ワークショップを開催しています。温室効
果ガスインベントリオフィス（GIO）は2003年度の初回会合から事務局として、気候変動枠組条約（UNFCCC）の締約国会議（COP）決定等の国際的な課題および参加者のニーズを踏まえた議題設定、発表者の選定、参加者の招聘といったワークショップの企画および運営にあたっています。なお、2008年度に開催されたWGIA6からは「測定・報告・検証（MRV）可能な温室効果ガス排出削減活動」に関する途上国の能力向上支援としても位置付けられています。
自国の温室効果ガス（GHG）排出吸収量及び気候変動対策に関する情報を適時に把握・報告することは、適切な削減策の策定などのために重要です。このことから、途上国が隔年更新報告書（BUR）を2年に一度の頻度でCOPに提出することが2011年、ダーバンで開催されたCOP17の下で義務づけられています。また、2015年末のCOP21において採択されたパリ協定において、GHG排出量の透明性の向上がすべての締約国に求められています。

2. WGIA16の概要と結果

今回のプログラムは、1日目午前は、2か国でセクターごとにペアを組み、それぞれのインベントリ担当者同士が、互いのインベントリを詳細に学習し、意見交換を行う相互学習、午後は、インベントリ作成用のソフトウェアのハンズオントレーニング、2日目は、国別報告書（NC）やBURの報告状況の紹介などの話題を扱う全体会合、3日目は、全体会合と最新の知見の紹介を行うポスターセッション、最後に議論の結果をとりまとめるという構成としました。
(1) 相互学習
相互学習は、GIOが中心となり各分野の組み合わせを行い、参加国のインベントリ担当者同士が2か月余りの時間をかけて互いのインベントリやその作成に係る国内体制の整備について交換した資料をもとにメールで質疑応答を行っ
たうえで、当日の議論に臨みます。
今次会合では、エネルギー分野（インド−ベトナム）、廃棄物分野（ラオス−日本）で実施しました。参加各国とも最新のIPCCガイドラインにある方法論を取り入れつつ、インベントリを継続的に改善していました。相手国が採用した方法論に加え、データ収集や品質管理・品質保証を含む国内体制の改善状況を深く学習することで、各国は自らのインベントリの改善への参考としました。

写真2 ラオスと日本で実施した廃棄物分野の相互学習の様子(2) ハンズオントレーニング
IPCC TFIにより、インベントリソフトウェアの使用方法が紹介され、農業分野、Fガス（HFCs、PFCs、SF6等）分野の具体的な算定手順のトレーニングが行われました。
(3) 全体会合
2日目冒頭、MoEFCC、日本国環境省による挨拶の後、GIOよりWGIAの概要説明を行いました。続いて、インドよりBURの概要について報告され、多くのカテゴリーで2006年IPCCガイドラインを自主的に使用しインベントリを作成したことが説明されました。その後、日本国環境省より東日本大震災後の日本の気候変動政策とその進捗状況について、概要説明が行われました。次にMoEFCC事務次官補、在インド日本国大使館臨時代理大使、MoEFCC森林局長に続いて、インド環境森林気候変動大臣よりそれぞれ演説がありました。

写真2 全体会合の様子

続いて、モンゴル、パプアニューギニア、韓国からNCとBURの紹介が行われ、各国の最新の基礎情報や排出量、緩和策等が報告されました。また、日本からパリ協定における透明性枠組みに関する国際交渉の進捗状況等の報告がありました。BURやパリ協定における透明性枠組みに関する情報交換の重要性が確認され、国際的協議・分析（ICA）の技術分析（TA）の経験が次回提出に向けた改善点の把握に役立つという認識が共有されました。

次にGIOからモントリオール議定書のキガリ改正 [注] の概要、WGIA参加国のFガス排出量の報告状況が紹介され、タイ、マレーシア、シンガポールからは各国のFガスの算定・排出状況が報告されました。キガリ改正の発効に伴いHFCsがモントリオール議定書の規制対象となったことから、フロン類の専門家との更なる協働、HFCsの生産・消費量と排出量との数値に一貫性を確保することの重要性が確認されました。
さらに、ブータンから国内体制、インドネシア、韓国、日本国林野庁からそれぞれ全分野、エネルギー分野、森林分
野のデータ収集システムが紹介されました。データ収集のための制度や手法の精度改善の重要性が確認され、データ収集手法の改善に品質保証・品質管理体制の継続性が必要であることが示されました。
3日目、IPCC TFIより2006年IPCCガイドラインの改良に関する最近の動向等、オーストラリアよりインベントリ作
成等の国内体制、国立環境研究所より運輸部門における温室効果ガスと大気汚染物質の将来予測及びインベントリの改善の重要性が紹介されました。続いて、国立環境研究所より衛星観測によるインベントリの評価のためのガイドブ
ック、国立極地研究所よりブラックカーボンの新しい観測手法等が紹介されました。インベントリ編纂者が関連情報に関する科学的な知識を有しておくことの重要性が認識され、また、編纂者は科学からのインプットを待つだけでなく、どう科学の進展に貢献できるかを考えることが大切であると確認されました。
(4) ポスターセッション
口頭発表で発表しきれない最新の研究内容や刷新された国内体制をWGIA内で情報共有するため、ポスターセッションを実施しました。参加者同士が一対一で会話する中で国内体制構築における裏話など率直で詳細な情報を交換することができました。
(5) まとめ今次会合では、統計システム等の基礎的な背景情報に加え、一次統計の構築と改善がインベントリの精度改善に重要であることや、ICAの経験がインベントリを含むBURの透明性を高めるという認識が共有され、各国の今後の活動に有益な情報が提供されました。また、主要な温室効果ガスの一つであるFガスの排出量を算定・報告することの重要性について認識が共有され、インベントリの精度改善は各国のNDCの策定や評価にとっても重要であることが確認されました。

3. 次回会合について
今後、パリ協定における透明性枠組みに関する実施指針が策定されることや2006年IPCCガイドラインが改良される
ことを踏まえて、WGIA参加国が提出するBUR及びその国内体制について引き続き相互学習等を進めることや、BURとそれに含まれるインベントリ等について、各国がよりインベントリ等の精度を高められるようWGIAを継続、発展させていく方向性等が確認されました。来年度の第17回会合（WGIA17）はシンガポールで開催調整中です。

4. おわりに
冒頭、インド環境森林気候変動大臣からの挨拶のなかで、排出量の算定や、どれだけ排出削減されたのかという議論の背景にはこういった地道な作業があることを今回のワークショップで理解し、ついてはWGIAの参加者、とりわけ日本に賛辞を贈りたいとの言葉をいただきました。さらに日本がこういったワークショップを開催するイニシアチブを早くからとっていたことについても、称賛の言葉を頂戴しました。また、相互学習は十分な時間と手間をかけているからこそ、自国や他国の状況を理解する良いきっかけになり、インベントリの改善につながっていると評価され、引き続きの開催を求められています。より透明で正確なインベントリを作成する能力構築を支援するため、今後もWGIAに取り組んでまいります。
第1回からの報告はhttp://www-gio.nies.go.jp/wgia/wgiaindex-j.htmlに掲載しています。WGIA16の詳細も、同Webサイトで公開される予定です。また、今会合の開催について報道発表を行いました。http://www.nies.go.jp/whatsnew/
20180719/20180719.htmlもご覧ください。

脚注
キガリ改正： 地球温暖化対策の観点から、モントリオール議定書に新たに代替フロンを規制対象とする改正。2016年10月にルワンダ・キガリで開催されたMOP28（第28回締約国会合）で採択された。

略語一覧
インド環境森林気候変動省（Ministry of Environment, Forest and Climate Change: MoEFCC）
アジアにおける温室効果ガスインベントリ整備に関するワークショップ（Workshop on Greenhouse Gas Inventories in
Asia: WGIA）
気候変動に関する政府間パネル・インベントリタスクフォース（IPCC Task Force on National Greenhouse Gas
Inventories：IPCC TFI）
温室効果ガスインベントリオフィス（Greenhouse Gas Inventory Oﬃce of Japan: GIO）
国連気候変動枠組条約（United Nations Framework Convention on Climate Change：UNFCCC）
締約国会議（Conference of the Parties：COP）
測定・報告・検証（Measurement, Reporting and Verification：MRV）
温室効果ガス（Greenhouse gas: GHG）
隔年更新報告書（Biennial Update Report：BUR）
国別報告書（National Communication: NC）
国際協議・分析（International Consultation and Analysis: ICA）
技術分析（Technical Analysis: TA）
自国で決定した貢献（Nationally Determined Contribution: NDC）

インドにおける再生可能エネルギーの取り組み
地球環境研究センター 温室効果ガスインベントリオフィス（GIO） 高度技能専門員 池田直子

地球温暖化が背景にある自然災害が多発している現在において、経済成長とCO 2削減の両立は世界各国の政府の政策課題となっており、途上国においても目を瞑っていられない問題となってきました。
インド政府も、政策の一端として再生可能エネルギーに力を入れています。インドのモディ首相は2015年、太陽光の利用を劇的に拡大させることを目的として、先進国から途上国まで日照量の多い121カ国・地域が太陽光発電の推進を目指す「International Solar Alliance（国際ソーラーアライアンス）」を発足させました。
我々はワークショップの最終日、この国際ソーラーアライアンスの事務局が現在置かれているデリー郊外にある
NISE（National Institute of Solar Energy）を訪れました。約半日間のプログラムという限られた時間の中、ワークショップの参加者の多くが、このスタディツアーにも参加しました。
国を挙げてのソーラー政策とあって、200エーカー（約81ha = 東京ドーム約17個分）の土地を利用して太陽熱を利用した大小さまざまなシステムや試験施設がありました。広大な土地を利用してソーラーパネルやリフレクタ
ーが見渡す限り並んでいる景観は圧巻でした。

ソーラーリフレクター

施設見学の前にNISE所長から施設についての説明があり、この太陽光発電の際に余った熱を回収して再利用することでCO2をさらに削減できると紹介していました。この技術は先進国が開発し、途上国に提供したことで可能となったということにも触れていました。
先進国と途上国が協力し合って地球温暖化の対策を進めていくことの重要性を改めて考えさせられたスタディツ
アーとなりました。

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計算で挑む環境研究—シミュレーションが広げる可能性
2

計算機による生態系の再現：複雑なものを簡単にして研究に役立てる
地球環境研究センター 物質循環モデリング・解析研究室長 伊藤昭彦

現在、コンピュータシミュレーションは環境研究を支える重要な研究方法となっています。天気予報や災害の予測など、私たちの日常生活と深く関係していることもあります。
シミュレーション研究の内容は多岐にわたり、日々進歩しています。このシリーズでは、環境研究におけるシミュレーション研究の多様性や重要性を紹介いたします。

私は、陸域生態系における物質の循環を扱うモデルを開発し、主に地球温暖化に関する研究にコンピュータ（計算機）を用いています。生態系は多様な生物から構成される極めて複雑なシステムですが、それをコンピュータの中でどうやって再現しているかを解説します。

1.生態系モデルのいろいろとその作り方

まず生態系とは、生物の集団とその環境が結びついてできた系（システム）と定義されます。熱帯雨林やブナ林のよ
うに自然のものはもちろん、皆さんの身近な雑木林や草地もある種の生態系と見ることができます。生態系を考えたとき、まず思い浮かぶのは木や草など植物の姿ではないでしょうか。それは生態系で最も大きなバイオマス（生物の質量）を持つのがほとんどの場合は植物だからで、もちろん昆虫や動物、さらには目に見えない微生物まで様々な生物から生態系は構成されています。もう一つ大事なのが環境で、生物が活動することで生態系の環境、例えば光や温度、水分の条件は大きく変わります。
では、生態系をモデル化してシミュレートする、とはどういうことでしょうか？ 単純に考えると、そこに棲む生物の振る舞いを一つひとつ数式で表し、またそれらを取り巻く環境条件を数式から解くことで、コンピュータの中に生態系を再現するシミュレーションができそうです。しかし実際には、生態系には膨大な種類と数の生物が棲んでおり、しかもお互いに影響を及ぼし合っているため、計算は容易ではありません。また、光や温度などの環境も、場所ごとに異なるうえに時々刻々と変化するため、計算は非常に複雑になります。何より、生態系には、物理学の「運動方程式」のような普遍的で厳密な数式は発見されておらず、何らかの経験式を使ったり簡単化（近似）した方法で計算することになります。このようにしてモデルを作る目的は、生態系のもつ様々な機能（バイオマスの生産など）や振る舞い（成長や衰退など）をシミュレートすることにあります。
生態系の全てを扱うのは無理にしても、特定の部分や要素に絞ってモデルを作り、シミュレーションを行うことは可能です。生態学で用いられる古典的なモデルの一つに「ロトカ-ボルテラ モデル」（Lotka-Volterra model）というものがあります。これは、食う−食われる関係にあるキツネとウサギのように、2種類の生き物の振る舞いに焦点を絞ったモデルです。他の生き物や環境の変化は省略する代わりに、2種類の生き物の関係のみを扱うことで、現実に観察される現象（例えばウサギとキツネの個体数の変化）を上手く説明することができます。また、生態系と大気との間の熱エネルギーの交換といった物理的なプロセスに焦点を絞り、生物的な要素を大胆に省略したモデルもあります。このシリーズの第1回で紹介された気候モデルの中には、実は、その一種である物理的な要素を取り出した生態系モデルが陸面の中に組み込まれています。

私が開発し、研究に用いている生態系のモデルは、主に物質の流れに着目しています（図1右）。つまり、生態系を構成している植物のバイオマスや土壌、さらにそれらを構成する炭素や窒素などの元素の移動や蓄積を考えます。その理由は、地球温暖化の問題でモデルを用いる場合に、まずは大気と二酸化炭素（CO 2）など温室効果ガスの交換を扱いたかったからです。その際には、樹木を1本ずつ扱う必要はなく、むしろ植物の光合成能力や微生物の呼吸速度など、共通の生理的な要因を考えることで、生態系全体をまとめて計算することができます。例えば、木が1000本も生えている生態系の振る舞いを計算する場合、1本ごとに計算して足し合わせる代わりに、全部の木が持つ葉や幹の量の合計値に基づいて一度に計算を行うことができます。これは、後で述べるような、地球全体でモデルを動かす
際に大きな利点となります。逆に、ある生態系で生物の変動を種類ごとにシミュレートしたい場合などは、個体を扱うモデルの方が良い場合もあります（図1左）。植物や動物・微生物、さらには土壌の約半分は炭素でできているので、炭素の流れをきっちりと追うことにより、生態系の振る舞いをおおよそ知ることができます。炭素の振る舞いを追うことができれば、CO2やメタン（CH4）といった温室効果ガスの挙動についても知ることができます。ここで取り上げたのは生態系モデルのごく一部ですので、興味を持たれた方は生態学の教科書（原 2014など）を参照して下さい。

図1 生態系を簡単化しモデル化する方法を示す模式図

2.温暖化研究での使いみちモデルで生態系の振る舞いをシミュレートすると、どのように地球温暖化研究に役立つでしょうか？ まず、温暖化の原因となっているCO2などの温室効果ガスのグローバルな循環の解明に有用です。大気中のCO 2が人間活動からの放出によって増加していることはよく知られていますが、放出分のうち大気に残る割合は45%程度で、残り半分強
は海洋や陸域に吸収されると考えられています。さまざまな観測や分析により、陸域に相当量の吸収が生じている可能性が示されていましたが、その分布やメカニズムは永らく未解明でした。現在では、地上や人工衛星での観測体制が整い、陸域でのCO2吸収の証拠が積み重ねられていますが、それを補強する証拠は生態系モデルの研究からも得られています。炭素の動きを扱うモデルで、大気条件や森林伐採など現実的な影響要因を考慮したシミュレーションを行ったところ、観測と整合するようなCO2吸収が再現されています。モデルの利点は、観測が少なかった過去にまで時間を逆戻りでき、吸収が起きていた場所や原因もある程度まで絞り込めるところです。例えば図2（左）は、生態系がCO2を固定するメカニズムである光合成が、地球のどの場所でどのくらい起こっているかをモデルで推定した例です。大気中のCO2濃度増加や気候変動によって、この光合成は徐々に増加しており、陸域へのCO 2吸収の一因になっていると考えられています。

図2 生態系モデルで推定された陸域における光合成の分布（左：Itoほか 2017より）とグローバル合計の予測シミュレーション例（右：Itoほか 2016より）。予測の幅は生態系のモデルや気候シナリオの違いによるもの

もう一つの重要なモデルの役割は、将来を予測することです。もちろん何年も先をピタリと予測することは無理です
ので、不確かさを踏まえた上で、おおよその傾向を把握することが目的です。例えば、地球の温度上昇がこのままのペースで続いた場合と、（パリ協定などの）温暖化対策を積極的に進めて温度上昇を抑えた場合で、生態系に生じる変化がどの程度ちがうか、などの影響評価に用いられています。これまでの研究例では、排出削減による対策をあまり行わないケースだと、今後の数十年間に温度上昇が進み、植物の生産力や土壌の炭素量に大きな変化（増加する地域が多いが場所によっては減少もあり得る）が生じる可能性が示されています（図2（右））。どのような影響が起きそうかを前もって知っておくことは、生態系の管理や保全に役立ちますし、ひいては自然の恵み（生態系サービス）を受ける人間社会にも貢献することができます。地球温暖化を想定した実験は、室内や野外の生態系でも行われた例がありますが、どうしても期間は短く、限られた場所でしか行うことができません。その点、生態系モデルはコンピュータさえあれば、日本全体や世界全体のシミュレーションを、21世紀末までといった長い期間にわたり行うことができます。生態系モデルの用途は、ここで紹介したものに限りません。人工衛星（「いぶき」など）で観測した大気中のCO2データを解釈する際、気候モデルと組み合わせて温暖化の予測を行う際、さらに将来の社会シナリオを作成し温暖化対策を検討する際、など様々な課題の解決に必要となっています。

3.生態系モデルの本当のところ

生態系モデルによる地球スケールのシミュレーションは、実は温暖化問題より前に、人口増加や食糧の問題が注目された時期（1960年頃）から行われていました。もちろん、その当時はコンピュータの能力が低く、モデルを作るための情報も不足していましたので、驚くほど簡単なモデルが使われていました。現在では、コンピュータの性能は劇的に高まり、地上や人工衛星の観測から膨大なデータが時々刻々と集まってさまざまな研究に利用することができます。そして多くの分野（例えば気象モデル）で、シミュレーションの精度や分解能は大きく向上してきました。例えば生態系についても、日本やアジアのような広い地域を対象に、空間分解能1km程度と非常に細かいメッシュで計算を行うことが可能です。狭い領域ならパソコンやもう少し性能が高いコンピュータ（ワークステーション）で計算できますが、アジアや全世界を扱う場合にはスーパーコンピュータによる計算が必要となります。
ただし、生態系モデルの「開発」に関する分野は、少し事情が違っています。生態系は極度に複雑なため、その一部を中途半端に複雑なまま取り出すと、生物や環境の間のバランスが崩れ、かえって精度が悪くなる場合があります。
つまり、生態系のどの要素やプロセスに注目するか、全体のバランスをどうやって維持するか、そして計算のために
どう簡略化するかというモデル作りのセンスのようなものが問われます。近年のビッグデータや人工知能の手法を用いれば、ある程度は客観的にモデル開発を進められるようになるでしょう。しかし、生態系に関する深い理解なくしては、この先も、本当に信頼できるモデルを作ることはできないと思います。そのような理解は、たぶん論文や本を読み、パソコンに向かい合っているだけで得られるものではありません。実際に野外に出て、観測を行っている研究
者と議論を行うことは他では得がたい知見を与えてくれます。
できたモデルが、果たして本当に「良い」ものかどうか、簡単には判断することができないのも悩ましいところです。生態系が変化していく時間スケールは短くても数年、長いと数百年を要するため、モデルの計算結果と比較して検証するためのデータはどうしても不足しがちです。また、多数ある生態系の性質のうち、あるものは上手く再現できるけれど、別のものは大きく外してしまう、ということもよくあります。近年は、地上での観測（フラックスなど）や衛星観測によって、比較的短い期間に起こる現象については多くの情報が得られるようになりました。まずは、このようなデータと比較することで、生態系モデルの推定精度を確認しています（図3）。そのような作業を通じてモデルの長所短所を知り、目的に応じて使い分けているのが現状です。
進みゆく温暖化を考えると時間的な余裕はありませんが、モデルの完成は長い道のりであることもまた事実です。

図3 生態系モデルの検証例。国内の3サイトにおいて大気中のCO 2濃度と風の流れに基づく方法（微気象学的方法）により観測された正味のCO2交換データとの比較（Ito 2008）。

サイトの写真（右）のうち苫小牧のものに測定機器を、岐阜高山のものに観測タワーを見ることができます参考文献
原登志彦 編著「地球環境変動の生態学」共立出版, 2014.
Ito, A. (2008) The regional carbon budget of East Asia simulated with a terrestrial ecosystem model and validated using
AsiaFlux data. Agricultural and Forest Meteorology, 148, 738–747.
Ito, A., Nishina, K. and Noda, H.M. (2016) Evaluation of global warming impacts on the carbon budget of terrestrial
ecosystems in monsoon Asia: a multi-model analysis. Ecological Research, 31, 459–474.
Ito, A. ほか (2017) Photosynthetic productivity and its eﬃciencies in ISIMIP2a biome models: benchmarking for impact
assessment studies. Environmental Research Letters, 12, 085001. doi:10.1088/1748-9326/aa7a19

2018年10月号 ［Vol.29 No.7］ 通巻第334号 201810_334003

恒例：国立環境研究所夏の大公開—地球環境研究センターの暑く熱い日—
地球環境研究センター 交流推進係

1. はじめに2018年7月21日（土）に開催された恒例の「夏の大公開—キミの知っている環境問題は氷山の一角かもしれない—」は、日本列島各地での記録的な猛暑の中、5,320名もの来場者をお迎えしました（お隣の気象庁構内でのこの日の最高気温は13時に35.1°Cと記録されました）。研究所キャンパスは、多くの人で溢れかえり、賑やかでとても熱い1日となりました。

2. 展示・催事の全体構成
地球環境研究センターでは地球温暖化を中心とした地球環境問題の研究を行っており、これらの成果や意義を一般の方々にご理解いただく展示・催事を企画・実施しました。
今年は新しいメニューを多数用意しました。11のイベントのうち7つが夏の大公開、新登場です。
また、今回初めての試みとして、水墨画家・佐藤鸞峯様の全面的なご協力をいただき、環境大臣賞を受賞した作品（九州北部豪雨の被害を描いたもの）を展示させていただきました。
(1) ココが知りたい地球温暖化「パリ協定を達成できる技術と社会のイノベーションとは？」 NEW(2) 地球環境モニタリング（空から民間航空機を利用して測る）(3) メタンを知ろう、測ろう！ NEW(4) 北極域では今 NEW(5) マイ環境学習帳を作ろう NEW(6) 温室効果ガスインベントリとは(7) 宇宙から温室効果ガスを測定する〜いぶき2号がいよいよ打上げへ！ NEW(8) 二酸化炭素やメタンの吸収と排出を測ってみよう！ NEW(9) 海はCO2を吸収する？ 青・緑・黄・実験して自分で確かめよう！
(10) 自転車de発電（自転車発電でLEDライトは何個つけられるのか？）(11) 佐藤鸞峯様水墨画「豪雨」（2017環境大臣賞受賞）特別展示 NEW
本稿では、その様子と内容の一部をご報告します。(1) のココが知りたい地球温暖化（パネルディスカッション）については別途報告されますのでここでは省略します。

写真1 ここが知りたい地球温暖化パネルディスカッションの様子(2) 地球環境モニタリング（空から民間航空機を利用して測る）
効率的かつ正確に全地球大気中の二酸化炭素（CO2）濃度の変動を観測する方法は？ 国立環境研究所が行う地球環
境モニタリングには様々な工夫がなされています。2005年から気象研究所等と共同で日本航空（JAL）の国際線旅客機に小型のCO2自動測定器装置と自動大気サンプリング装置を搭載して世界初となる観測を始めました。これにより今までデータがほとんどなかった対流圏界面（成層圏と対流圏の境目）付近（高度8,000–11,000m）での詳細なCO2濃度の分布や、空港上空での高度別CO2濃度の高頻度観測（離発着時に得られます）が可能になりました。これらの観測結果とともに、どうやって上空のCO 2等の濃度を正確に観測するのかを実際の機材をお見せしながら説明しました。

写真2 実際に上空の大気をサンプリングする金属のシリンダーを手に説明する研究者(3) メタンを知ろう、測ろう！
温室効果ガスとしてCO 2に次ぐ効果をもつメタンですが、どんなところから発生してどこに消えていくのか、そして最近どのような研究がされているのか、一般の人にはあまり知られていないようです。これらを分かりやすく解説
し、ガス観測のデモンストレーションとして、人間の呼気に含まれる微量なメタンを最新機器を使って測定する体験も行いました。深呼吸をしてビニール袋に吹き込んだ息を分析するという実験の目新しさも手伝ってか、ご家族そろってのご参加も多く、予想を大きく上回る方々（300人以上！）に参加していただきました。牛などの家畜からメタ

ンが排出されることは多くの方々ご存知のようでしたが、人間の呼気にも大気中の濃度以上のメタンが含まれる場合があることは、初めて知った方も多かったと思います。どうすれば大気中のメタンを減らせるのか、を質問される方も多くいらっしゃいました。

写真3 最新の研究機器を使って呼気中のメタン濃度を調べる体験を説明(4) 北極域では今
地球温暖化が進み、北極では海氷の減少などが懸念されています。そもそも北極の環境はどうなっているのか？ 大
気汚染物質でもあり、地球温暖化を促進する物質でもあるブラックカーボンとは何か？ 最新の研究成果を紹介しました。

写真4 ブラックカーボンのサンプルを手に、パネルを使って北極域の環境問題を説明(5) マイ環境学習帳を作ろう
今年の工作コーナーは新企画、“マイ環境学習帳を作ろう” です。
表紙裏表紙（3種類）、背表紙テープ（5種類）、また地球環境モニタリングステーションやその周辺で撮影した自然豊かな風景の表紙写真（10種類）、これらのパーツを自由に組み合わせてノートを作ります。オリジナリティを高められるようデコ用のスタンプやシールも用意しました。当日は391名もの皆様にノートを作っていただきました。親子連れでお越しになる方も多く、大人も子どもも楽しくノートを作りながら地球環境モニタリングについて知っていただけたのではないかと思います。完成したノートを夏休みの環境学習に生かしてもらえればと思います。

写真5 世界で一つしかないマイ環境学習帳を制作する来場者ファミリー(6) 温室効果ガスインベントリとは
日本はどのくらいの温室効果ガスを排出し、過去に比べて排出削減を達成しているか？ 国立環境研究所に設置されている温室効果ガスインベントリオフィスの職員が日本語と英語の排出量推移を示すグラフを使い、説明を行いました。

写真6 日英のパネルを使って日本が排出する温室効果ガス量の推移を説明(7) 宇宙から温室効果ガスを測定する〜いぶき2号がいよいよ打上げへ！
地球全体の温室効果ガスの濃度を正確に測定し、その吸収・排出の様子を調べるため、世界初の温室効果ガス観測専用衛星「いぶき」が2009年1月に打ち上げられました。今回は「いぶき」が9年にわたり観測してきた全球のCO 2とメタン濃度の分布やその変化をポスター等で解説したほか、子ども向けの簡単なクイズやCO 2濃度分布を示す小さな手作りの地球儀を年ごとに並べた展示も行いました。また、10月29日に打ち上げが予定されている「いぶき2号」の特徴も紹介しました。

写真7 「いぶき」によるCO 2濃度のデータを貼付けた小さな地球儀

いぶきのセンサーは陸上の植物が光合成の際に発するクロロフィル蛍光を検知できますが、その情報を使って植物によるCO2吸収の推定精度を改善する研究も進められています。野田響主任研究員がこの原理を説明する装置を使った実演を行いました。

写真8 クロロフィル蛍光の原理を理解するため実際の植物に光をあてて可視化(8) 二酸化炭素やメタンの吸収と排出を測ってみよう！
自然の中で起こるCO2やメタンの吸収・排出を理解することが、地球温暖化の正しい理解に繋がります。植物は光合成によりCO2を吸収し、土壌は有機物の分解により常にCO2を排出します。一方で、森林土壌はメタンを吸収していますが、水田や湿地など、嫌気的な環境からは、メタンが排出されます。その実態を確かめるため、植物や土壌を配した実験施設を使って、様々な測定結果を説明しました。

写真9 植物と土壌を配した実験装置内でのCO2やメタンの濃度変化を解説(9) 海はCO2を吸収する？ 青・緑・黄・実験して自分で確かめよう！
人間活動で大気中に放出された大量のCO2のうち約半分は陸上植物と海洋が吸収してくれています。このうち海洋の仕組みについて理解するために、実際の海水がCO 2を吸収する様を目の前で確認できる簡単な実験を実演し、来場者の皆様にも体験していただきました。海洋によるCO 2の吸収は海水の酸性化という海の生物に関わる環境問題にもなっています。

写真10 海がCO2を吸収することを試薬入りの小さな瓶による簡単な実験で体験

実験のやり方は下記の図のとおりです。この実験の秀逸なところはキットを家に持ち帰り、今回体験した通りのことをすれば、誰でもCO2博士としてご家族を驚かすことができるところです。小瓶を振るだけで、試薬の色が酸性度に応じて黄色（酸性）になったり緑（中性）になったり青（アルカリ性）になったりします。これであなたも海水とCO2濃度の関係を忘れませんよね。

当初6回を予定していた実験は希望者が多かったため12回に増やし、200人以上に体験していただきました。
(10) 自転車de発電（自転車発電でLEDライトは何個つけられるのか？）
お馴染みになった自転車発電、今回は高効率のLEDライトを使用して人力でどれくらい明るくできるかに挑戦していただきました。準備したLEDライトは28個、一つあたり810ルーメン（旧60Wの白熱球の明るさに相当）ですので、全部つけると相当な明るさなのですがこれが意外にすんなり、全部点灯できるのですね。省エネ型のライトならではの発電・発光体験です。また、違う自転車では、白熱球とLEDライトの発電の大変さの比較をしたり、羽のない扇風機を動かして涼しい風を浴びる体験をしてもらいました。さらに、人間がどれくらいの電気を起こせるものかを体験する自転車発電ランキングも実施しました。暑い日でしたので体験者には水分補給用の水をお配りし、熱中症には気をつけるようお願いするなどの対策を徹底しました。

写真11 自分の力で起こした電気で様々な家電製品を動かす体験

なお、地球温暖化の対策として、「適応」に注目が集まっています。適応とはすでに進行してしまっている温暖化に対して、人間の方で適切な対応を取ることを言います。今回、自転車発電実施会場とメイン会場の地球温暖化研究棟の間（約50m、屋外連絡ルートあり）に野外の暑さ対策としてドライ型ミストを扇風機で拡散する装置をレンタルして設置したところ、子どもたちに大人気でした。地球温暖化研究棟では「自転車発電はどこでやってますか」とよく聞かれました。自転車発電を楽しみにしてわざわざ来場して下さるお客様が多いようです。

写真12 猛暑対策としてドライ型ミストを送風する装置をメイ
ン会場と自転車発電会場間に設置(11) 佐藤鸞峯様水墨画「豪雨」（2017環境大臣賞受賞）展示
この夏は西日本豪雨や引き続く台風により多くの方が被害を受けました。心よりお見舞い申し上げます。これまでに経験したことのない気象が地球温暖化が進行していく中で増えていくことが懸念されています。今回、水墨画家の佐藤鸞峯様のご協力をいただき、昨年の九州北部豪雨による被害をテーマとした作品を展示させていただきました。モ
ノクロではあるものの静かに地球温暖化による環境影響の深刻性を訴える作品に注目が集まりました。

写真13 水墨画「豪雨」の展示と説明する職員

3. おわりに夏の大公開は1年で最も多くの人々が研究所キャンパスに集まる機会です。ご報告しました通り、この日はつくばで
は猛暑日を記録し、来場される方も研究所のスタッフも暑さ対策が大変でした。今後も熱中症への対応について万全を期す必要があります。国立環境研究所は、4月の春の一般公開ではやや大人向けの内容を、7月の夏の大公開では、世代を問わず、子どもさんも含めて楽しめる内容を準備しています。地球環境研究センターでは、今回も大人から子どもまで楽しく学習できるような夏の大公開を準備いたしました。
今後は暑さ対策もさらに工夫していきたいと思います。皆様のご理解とご協力を引き続きよろしくお願い申し上げます。

2018年10月号 ［Vol.29 No.7］ 通巻第334号 201810_334004

地球温暖化防止展に行ってみた (1)—暑い夏の対策技術のいくつかの紹介—
企画部 フェロー（前地球環境研究センター長） 向井人史
地球環境研究センター 炭素循環研究室 高度技能専門員 木村裕子

2018年5月22日（火）〜25日（金）の4日間、東京ビックサイト（東京都江東区有明）にて開催された「2018NEW
環境展／2018地球温暖化防止展」を見学してきました。この環境展は環境に関わる技術のショーケースとして、全国各地から622の企業が集まってその技術の紹介がされています。地球温暖化関連では、省エネルギーや再生可能エ
ネルギー、ヒートアイランド対策技術、二酸化炭素（CO 2）排出削減技術の活用などの取り組み、資源有効利用、多様な新エネルギーの活用など、様々な環境技術・サービスの展示・情報発信を行っていました。たくさんの展示があり大変興味深かったので、今回は主に地球温暖化に関する企業活動について、個人的にいくつか気になった技術分野を紹介したいと思います。

最初に、今年も暑かったのですが、その暑さ対策としての遮熱技術についてレポートしてみたいと思います。これら
は、温暖化に対する「適応技術」の分類になると思われます。今後、温暖化の進行により、熱中症のリスクや冷房にかかるエネルギーの増加が懸念さることに対応し、工場や野外で風とミストによる気温や体感温度を低減する技術や屋根や窓からの太陽熱の遮断による暑さ対策技術が展示されていました。

1. 送風、冷風、ドライ型ミスト
会場に入ると、天井に大きなファンが回っているのが目につきました。これは、ホテルや事業所などの人が集まる場
所で使用できる天井設置の大きなファンです。その直径は5m程度あり、これがゆっくり回って直下に風を送ります。通常の家庭用のシーリングファンや扇風機とは比べものにならない巨大なものでした。しかし、音も静かで風は心地よく降りてきます。そのため、少々風がきても困らない場所なら温度を下げるための有効な手段になるでしょう。すでにスポーツ施設、工場、商業施設、畜産施設等に設置しているところもあるようです。
それから、工場用の巨大送風機やミストを出しながら空気を送るタイプの巨大扇風機の展示も多く、各メーカーがしのぎを削っている様子でした。ミストが出るタイプはミストの蒸発により少し空気温度を下げることができるので、

屋外はもとより、工場内や動物飼育舎など、暑さの低減を比較的大きな空間で行いたい場合有効な技術です。多くの場合、温度降下は3°C程度となることが多いと報告されています（文献1、2）。畜産業では、今後の温暖化により牛乳や卵の生産量への悪影響を防ぐために飼育室内の温度管理が課題となっているので、こういった方法の利用が検討されています。
実は、ドライミスト®というものは日本で最初に2005年の愛・地球博（愛知万博）で登場しました。エアコンより省
エネで空間を冷やす方法として当時名古屋大学の辻本誠教授（後に東京理科大学）を中心に企画され複数の企業体のコンソーシアムとして開発されたものです（ http://www.expo2005.or.jp/jp/E0/E3/eco_018.html）。ドライミスト®
は、濡れないというだけでなくミストサイズをかなり小さく（平均粒径16ミクロン程度）そろえて早い蒸散効果や必要なエネルギーや水量を少なくする省エネ効果を上げているとされています。その後もこのミスト利用は発展してきているようですが、使う用途や作成方法により、水滴サイズや発生量もかなり異なるようです。展示されていたものは、産業で使用するための巨大な装置が多く圧巻でした。
ミストは出ないけれど、水の蒸発を利用して温度を下げるタイプの冷風扇も展示されており、これも各種のメーカー
ごとのこだわりがあるようです。気化熱を利用しているので、湿度が高いことを嫌う場合や、湿度が上がってしまう
ような閉鎖系での効果は少ないかもしれませんが、省エネルギーの大容量の空気冷却装置として、比較的開放的な場
所や大きな工場等の施設内での使用が有効と思われる技術です。

写真1 ミスト送風装置（ニオイックス（株））

写真2 [左] 冷風扇（フナボリ（株））、[中・右] 冷風扇（静岡製機（株）；前後の温度差を示す（中）。気化熱を奪うための水の流れる構造体（右））2. ガラスの遮熱技術
もう一つ興味深かったのは、夏に窓ガラスから入ってくる太陽熱を削減するという遮熱技術です。最近の自動車の窓にも、そのような高機能なガラスが徐々に導入されているケースもありますが、展示されていた多くのものは、すでにある住宅やオフィスのガラスに適用できる技術です。通常のガラスは、可視光線はもちろん、一部の紫外線から、赤外線まで多くの波長を通過させてしまいますが、出展されていたガラスの遮熱技術の多くは太陽光の可視光線を透過させ紫外線、赤外線部分を反射または吸収させることにより、入射する日射による日焼けや暑さを削減するものです。特に夏の日差しのことだけを考えればいい場合は、従来の窓ガラスにこのような赤外線を遮断する効果を持つ塗料を塗ったり、赤外線を遮断する特殊加工したフィルムを張り付けたりすることで遮熱が実現できます。環境省では、そういった技術の評価などを行っており、多くのメーカーの技術をweb上で見ることができます（例えば、環境
省ETV事業参照 http://www.env.go.jp/policy/etv/field/f05/p3.html）。

写真3 赤外線遮断機能のある塗装の効果の表示と窓用フィルム（ゼロコン（株））

展示場で見せていただいたのは、ZEROCOAT®という商品ですが、これは赤外線を吸収するタイプの遮熱用塗料やシートです。同じランプの下で、遮蔽のコーティングを施したガラスと通常のガラスでの直下の温度の差を比べています。片方は55.2°Cまで上がっていますが、赤外線を遮断した側は42.6°Cと10°C以上の差がついています。
街でよくみかけるハーフミラーになっている（マジックミラーになる）タイプのものもありますが、その場合可視光も半分程度遮断してしまうので室内側が暗くなりがちです。しかしここで紹介されている多くのフィルムや塗料は可
視光線領域の光を70%以上通すため通常のガラスと大差なく感じられます。（ちなみに車のフロントガラスに適用する場合も70%以上の可視光の透過率が必要です。）たまたま、私のオフィスで使われている窓の遮蔽コーティン
グはハーフミラータイプなので、夜になるとオフィス内の窓全部が鏡のようになってしまい、少し心持ちが悪いということを経験していますが、可視光を通すタイプのものはそういうことはありません。さらにこのコーティングにより紫外線もカットされるので、日焼けや防止にもなり目にも優しいといった効果もあります。
窓の赤外線カットに関しては、通常エコガラス（ http://www.ecoglass.jp/s_about/lineup.html）と称してペアになっているガラスがすでに販売されていますが、今回展示されていたのは後付けでガラスが二重にできるというものです。通常の窓の内側にもう一枚上記のような赤外線を遮断する効果（多くは反射）のあるガラスを取り付け、ペアガラスとするという商品です（http://www.env.go.jp/policy/etv/pdf/list/h25/051-1315b.pdf）。二重のガラスの間にアルゴンなど熱を伝えにくいガスを封入することでさらに断熱性能を上げることができます。二重化の良いところは、
赤外線を外から入れないようにすることに加えて、室内の熱を逃がさないようになるため冬の保温効果や結露防止にも大きな力が期待できる点です。
このほか、赤外線の反射方向に関して工夫された技術も最近出てきています。具体的には入ってくる赤外線の反射する方向を上向きにする工夫をしたものです。通常、赤外線を反射する処理をしたビルの窓は、上からやってくる太陽
光線を下方へ反射して、直下の道路などが熱くなってしまいますが、それを上方へ反射することによって熱を逃がしてあげるという技術です（熱線再帰フィルム、http://www.dexerials.jp/news/2017/news17012.html）。
これらは、用途に応じて使用することで、室内の暑さ対策や省エネルギーの両方に対応することができると考えられます。

図1 熱を入ってくる方向（主に上方向）に戻すイメージ

3. 服の中でも涼しく野外で働く人を涼しくする服も展示されていました。建設現場から熱中症による病院への搬送者数が多いことが知られていますが、最近は、空調服 ®（（株）セフト研究所・（株）空調服
https://www.9229.co.jp/about/about_index）といって背面の両脇にファンがついていて衣類の内側に空気を送り涼しくする作業着やファン付きのヘルメットなども使用されるようになってきました（建設現場における熱中症対策事例集 - 国土交通省 http://www.mlit.go.jp/tec/sekisan/sekou/pdf/290331jireisyuu.pdf）。建設業者の中では、作業者にこういった対策服の導入を支援しているケースもあります。こういった作業服の効果は大きいと思われる一方で、外気の温度が非常に高いケースや湿度が高いケースでは、その限界もあることも重要なポイントです。
下記の例ではさらなるパーソナルな冷却グッズとして、背負うタイプの冷風発生装置によって体やヘルメット内を冷やすといったものも展示されていました（（株）金星 https://www.kinboshi-inc.co.jp/product_netu.php）。

写真4 背負うタイプの冷風発生装置（（株）金星）

将来、気温上昇が進み、野外での作業をする場合に熱中症のリスクがますます高くなると考えられています。それらに適応するためには、こういった服装に対する対策の他、高温への順化期間を設けるとか、適当な間隔での水分塩分補給、涼しい場所での休憩など労働環境の改善が重要と考えられています（厚生労働省熱中症対策に関する検討会、
澤田晋一、職場の熱中症予防対策の現状と課題 https://www.mhlw.go.jp/stf/shingi/2r9852000002f13d-att/2r9852000
002f1n1.pdf）。
今年は格別に暑い日が多かったせいか、消防庁の発表では7月の熱中症による救急搬送の人数（54,220人）は昨年の7月（26,702人）比べて非常に多かったとされています（消防庁 8月22日 平成30年7月の熱中症による救急搬送状況
http://www.fdma.go.jp/neuter/topics/houdou/h30/08/300822_houdou_1.pdf）。中でも高齢者が半数程度で最も多いとされています。最近の消防庁のデータから、7月1日〜8月26日までのデータを熱中症が起こっている場所ごとにグラフにしてみると、意外に住居内で発生率が最も高いことがわかります（41%前後）。これは高齢者によるものが多いと考えられています。また屋内でも劇場、コンサート会場、飲食店、病院、公衆浴場なども合わせると9%前後となっており、教育機関（7%）も考慮すると半数程度は屋内で熱中症が起こっています。野外としては一般道路上で起こっているケースが13%、屋外のコンサート会場、競技場、駐車場などで起こっているケースが13%だったとしています。一方で、仕事場として、道路工事や工場に加えて農業、畜産、水産業などを含むケースは13%程度とされています。

図2 7月1日〜8月26日までの熱中症で救急搬送された人（74,466名）の発生場所ごとの割合（消防庁データからグラフ化）

気象庁データによると下図のように日本における35°C以上の猛暑日の数は増える傾向にあります。今後どのように猛暑日等が推移するかは、温室効果ガス排出削減がどのように行われるかが大きな鍵を握っています。従って、省エ
ネルギー技術を生かすことによる緩和策への貢献や暑さ対策の適応技術への貢献は今後ますます重要になると思われます。（次号へ続く）

図3

全国の日最高気温35°C以上（猛暑日）の年間日数の経年変化（1931〜2017年）（全国13地点における平均で1地点あたりの各年の年間日数を示す値）（気象庁データ、http://
www.data.jma.go.jp/cpdinfo/extreme/extreme_p.html）

参考文献
1. 尹 奎英, 山田 英貴, 奥宮 正哉, 辻本 誠, ドライミスト冷却効果の検証とCFD解析, 日本建築学会環境系論文集, 2008, 73
巻, 633 号, p. 1313-1320, https://doi.org/10.3130/aije.73.1313

2. CRAIG FARNHAM, 水野 毅男, ミストファンを使用し室内冷却するシステムの効果, 空気調和・衛生工学会大会 学術講演
論文集, 2016, 2016.3 巻, https://doi.org/10.18948/shasetaikai.2016.3.0_445

2018年10月号 ［Vol.29 No.7］ 通巻第334号 201810_334005

観測現場発季節のたより
15

フラスコサンプリングを富士山頂で始めました。—夏の終わりの冬支度—
地球環境研究センター 炭素循環研究室 高度技能専門員 野村渉平

国立環境研究所は富士山特別地域気象観測所に大気中二酸化炭素（CO2）濃度を連続観測する機器を2009年に設置し、富士山頂の大気中CO2濃度を測定しています。この観測により富士山頂のCO 2濃度は東アジア上空の代表的なベースラインとなる濃度と同じ傾向を示す「バックグラウンド濃度」であることが示唆されました。
CO2以外の温室効果ガス（CH4やN2Oなど）についても様々な方法で連続観測の可能性を検討しましたが、観測所への商用電源が7–8月以外供給されない条件下では実施が困難と判明したため、富士山頂の大気を定期的にフラスコに採取し、それを研究所の実験室に持ち帰って温室効果ガス濃度およびCO 2同位体比を測定する「フラスコサンプリング」を新たに実施することとしました。
観測所は7–8月の山開き期間以外は閉所してしまうため、夏期に12本のフラスコと大気自動採取装置をあらかじめ観測所に設置し、毎月一度の頻度でフラスコに山頂大気を自動採取し、翌年の夏期に12本のフラスコを回収することにしました。2018年7月に初めてフラスコを回収し、2017年7月から2018年6月に採取した大気の温室効果ガスの濃度を測定した結果、CO2と同様に富士山頂大気中の他の温室効果ガスの濃度も東アジア域のバックグラウンド濃度であることが示唆されました。
2018年8月21日に再びフラスコを観測所に設置してきました。この12本のフラスコに採取される大気の計測で得られるデータが、将来の温室効果ガスについての議論に参考となると信じています。

写真1 CO2計そばに設置したフラスコサンプリング装置の様子（遠嶋室長と野村高度技能専門員）

写真2 富士山頂の大気を採取するフラスコ

写真3 富士山下山時の富士山の様子