天気気候

水（気象庁訳）（世界気象機関）（全球大気監視）WMO 温室効果ガス年報
2018 年 12 月までの世界の観測結果に基づく
大気中の温室効果ガスの状況
第 15 号 | 2019 年 11 月 25 日

同位体により大気中二酸化炭素濃度増加の主要因が化石燃料燃焼であることが確認された
10（a）人為起源CO2 排出量86

δ13C-CO2[‰]

4
2
0

-6.4
-6.9
-7.4

（b）大気中 CO2 の 13C の同位体比（δ13C）

-8.4

410
390
370
350
330
310
290
270

（d）大気中 CO2 の 14C の同位体比（Δ14C）

20
10

核実験に
よる増加

MAK-BHD [6]SQ1981 [4]

0
-10
-20

1760

1810

1860

1910

1960

2010

西暦年

大気中の二酸化炭素（CO2）に含まれる放射性炭素（14C）の測定は、CO2 の放出源が化石燃料燃焼か自然起源のどちらであるかを区別する特有の方法である。CO2 と 14C の同時観測
は、化石燃料燃焼による大気への CO2 放出によって、大気中
CO2 の 14C 含有量の減少がもたらされたことを明確に示している。この発見は、WMO 全球大気監視（GAW）計画に関わる大気組成の長期的観測が、温室効果ガスの放出起源識別の助けとなる点において重要であることを示す例となっている。
自然界には 3 種類の炭素同位体が知られており、12C（全炭素のおよそ 99%）、13C（およそ 1%）及び 14C（およそ 1 兆分の 1）がある。全ての炭素同位体は炭素循環のあらゆる場所に存在しているが、異なる炭素貯蔵庫に含まれる同位体の相対比は異なり、これが各貯蔵庫特有のいわば「指紋」となっている。それゆえ、大気中 CO2 の同位体組成の測定は、放出源及び吸収源の識別や定量化をする助けとなる。
14

CO2 は大気上層で宇宙線によりごく少量生成される。14C は放射性同位体であり 5,700 年の半減期で徐々に崩壊する。そCO2 濃度[ppm]

700
600
500
400
300
200
100

の結果、少量ではあるが検出可能な量の 14C が大気
中 CO2 及び CO2 を元に生成された植物由来の物質に含まれる。化石燃料は数百万年～数億年もの昔に植物由来の物質から生成されたため、植物が生きていた時に取り込まれた 14C は全て地殻に滞留している間に崩壊している。
13-7.9（c）大気中CO2濃度

Δ14C-CO2[‰]

人為起源CO2 排出量［GtC/年］

12

C は安定同位体であり、化石燃料中の 13C の含有
量は時間経過による変化がない。しかしながら、化石燃料を形成する植物は 12C を 13C より優先的に取り込
むため、化石燃料には現在の大気中 CO2 よりも少ない 13C しか含まれない。そのため、化石燃料燃焼は大気中 CO2 の 13C の含有量の減少ももたらす。

左図は、1760 年からの CO2 の排出量（a） [1, 2]、氷床コアに閉じ込められた空気及びオーストラリアのケ
ープグリムで採取された空気の 13C の同位体比（b）及び大気中濃度（c）[3]、樹木の年輪[4, 5]及びニュージ
ーランドのウェリントンで採取された空気[6]による大気中 CO2 の 14C の同位体比（d）の経年変化を示す。人為的排出が増加した結果、大気中の CO2 濃度も増加した。同時に、大気中 CO2 の 13C 及び 14C の同位体比が減少しており、これは、大気に放出された化石燃料起源の CO2に 14C が含まれないことと、13C の同位体比が現在の大気に比べて小さいことによる。CO2 増加に伴う 13C 及び 14C の同位体比の同時減少は、化石燃料燃焼からの継続的な CO2 放出でしか説明できない。
大気中の核実験により 14C が生成されたことで、大気中のC は 1960 年代初めには 2 倍近くまで増加し、大気中 CO2 に含まれる 14C の化石燃料のシグナルは埋もれてしまった（左図（d））。そのため、1950 年代の初め以降、14C は化石燃料の検出に利用できなくなった。しかしながら、この人為的な 14C の急増は、現在では炭素循環の全体で概ね落ち着いてきている。
1990 年代以降は、14C が再び化石燃料起源 CO2 の検出に役立つようになり、現在では化石燃料起源 CO2 の排出量を大気測定により評価する主要な方法となっている。例えば、植物由
来の物質あるいは直接大気から得られた大気中 14C 測定を用いて、化石燃料起源 CO2 の放出域の分布状況が、世界の広域にわたって得られている[7, 8]。
14

要約
CH4

N2O

他 15 種AGGI (2018) = 1.43

3.0

1.2
1.0

2.0
0.8
1.5
0.6
1.0

0.4

2017

2015

2013

2011

2009

2007

2005

2003

2001

1999

1997

1995

1993

1991

1989

0.0

1987

0.0

1985

0.2

1983

0.5

1981

WMO 全球大気監視（GAW）計画から得られた観測成果の最新 の 解 析 に よ る と 、 2018 年 の 二 酸 化 炭 素 （ CO2 ） 、 メ タ ン（CH4）、一酸化二窒素（N2O）の現場観測ネットワークによる地
上での世界平均濃度（1）は、それぞれ、407.8±0.1 ppm（2）、1869±2 ppb（3）、331.1±0.1 ppb となり、解析開始以来の最高値を更新した。これらの値は、工業化（1750 年）以前の、それぞれ147%、259%、123%である。二酸化炭素の 2017 年から 2018 年までの濃度増加量は、2016 年から 2017 年までの増加量に非常に近く、最近 10 年間の平均年増加量とほぼ同じだった。メタンの 2017 年から 2018 年までの濃度増加量は、2016 年から2017 年までの増加量及び最近 10 年間の平均年増加量より大きかった。一酸化二窒素の 2017 年から 2018 年までの濃度増
加量も、2016 年から 2017 年までの増加量及び最近 10 年間の平均年増加量より大きかった。米国海洋大気庁（NOAA）年次
温室効果ガス指標（AGGI）[9]によると、1990 年から 2018 年までに、長寿命の温室効果ガス（LLGHG）による放射強制力は43%増加しており、二酸化炭素がそのうちの約 81%を占める。

1.4

2.5

1979

放射強制力 (W m-2)

CFC-11

CFC-12

年次温室効果ガス指標（AGGI）

CO2

図1 長寿命の温室効果ガスによる放射強制力（1750年を基準）の 経 年 変 化 と 2018 年 の NOAA 年 次 温 室 効 果 ガ ス 指 標（AGGI）[9]。

表1 GAW 温室効果ガス観測ネットワークによる主な温室効果ガ
スの地上の世界平均濃度（2018年）と増加量。単位は乾燥
空気のモル分率で誤差幅は68%の信頼限界による[12]。平
均手法は、GAWレポートNo.184 [11]に記載している。本解析に使用し た観測点数は、 CO2 （129地点）、CH4 （127地点）、N2O（96地点）。
CO2

世界平均濃度（2018 年）

このWMO温室効果ガス年報第15号は、長寿命の温室効果ガスの中で最も影響の大きい、二酸化炭素、メタン及び一酸化二窒素の大気中の濃度と変化を報告するとともに、その他の温室効果ガスの概要も示す。上記の3種類のガスとフロン12（CFC-12）及びフロン11（CFC-11）を合わせると、長寿命の温室効果ガスによる放射強制力全体の約96% （4）[9]を占める（図1）。
GAW計画（http://www.wmo.int/gaw/）は、大気中の温室効
果ガス及びその他の微量成分の組織的観測及び解析をとりまとめている。最近10年間の温室効果ガス観測地点を図2に示す。参加国が報告した観測データは、気象庁にある温室効果
ガス世界資料センター（WDCGG）が保管・配布している。
この年報で WDCGG が報告する世界平均濃度及び増加量とNOAA が発表した結果[10]は、同じ年であっても値が若干異なる。これは解析に使用される観測地点の違い、平均値算出手法 の違い 、及 び値が代表 する期 間の 若干 の違い によ る 。
WDCGG は GAW レポート No.184[11]に記載されている手法で解析を行っている。
主な 3 種の長寿命温室効果ガスの 2018 年の大気中濃度の世界平均と、2017 年から、及び 1750 年からの濃度変化を表 1に示す。移動体観測によるデータ（図 2 の青の三角と橙の菱形）は、NOAA による太平洋東部の観測を除き、この解析には使っていない。
表 1 の 3 種の温室効果ガスは人間活動と密接に結びついており、生物圏や海洋とも強い相互作用がある。大気中の温室効果ガスの将来変化を予測するには、その様々な放出源や吸収源、大気中の化学反応についての定量的な理解が必要である。GAW 計画に基づく観測成果は、これらのガス及び他の長寿命温室効果ガスの収支を解明するための貴重な手掛かりを与えるとともに、温室効果ガスの排出量推定の改善や衛星から求めた長寿命温室効果ガスの気柱平均データの評価に

N2O

407.8±0.1 1869±2 331.1±0.1
ppm
ppb
ppb

1750 年と比較した存在比 **CH42018年のGAW現場観測ネットワークの
概要

147%

259%

123%

2017 年から 2018 年までの2.3 ppm
増加量10 ppb

1.2 ppb2017 年からの増加分の比率

0.57%

0.54%

0.36%

世界平均濃度の最近 10 年
間の平均年増加量

2.26
ppm/年

7.1
ppb/年

0.95
ppb/年

工業化以前の濃度を、二酸化炭素（CO2）は 278 ppm、メタン（CH4）は722 ppb、一酸化二窒素（N2O）は 270 ppb と仮定した。

地上観測

航空機

船舶

温室効果ガス比較観測所

図2 GAW 観測ネットワークを構成する最近10年間の二酸化炭素観測地点。メタンの観測ネットワークもこれと同様である。

2

利用されている。WMO が推進する統合全球温室効果ガス情報システム（IG3IS, https://ig3is.wmo.int/）は、国や地方行政区レベルで温室効果ガスの放出源についての更なる見識を与える。
2018 年の NOAA 年次温室効果ガス指標（AGGI）[9]は 1.43
で、長寿命温室効果ガスによる放射強制力の合計は、1990 年
以降 2018 年までに 43%（4）、2017 年からは 1.8%増加した（図 1）。
2018 年の全ての長寿命温室効果ガスによる放射強制力の合計（3.1 W m-2）は、二酸化炭素等価換算濃度で 496 ppm に相当する[9]。

（2009 年から 2018 年までの平均で１年あたり 5.5 GtCO2）からの放出による結果である。2009 年から 2018 年の期間の人間活動による放出のうち、約 44%が大気、23%が海洋、29%が陸上に蓄積され、4%は蓄積先が特定されなかった残差である[13]。
化石燃料の燃焼により放出され大気中に残留する二酸化炭素の比率（大気残留比）は、二酸化炭素吸収源の大きな自然変動によって年々変動し、世界全体での変化傾向は確認されていない。

メタン（CH4）

二酸化炭素（CO2）メタンによる放射強制力は、長寿命の温室効果ガス全体の約17% （4）を占める。大気中に放出されるメタンの約40%は自然
起源（湿地やシロアリなど）であり、人為起源（畜牛、稲作、化石燃料採掘、埋め立て、バイオマス燃焼など）によるものは約60%である[14]。現場観測によるメタンの2018年の世界平均濃度は、解析開始以来の最高値を更新する1869±2 ppbであり、前年から10 ppb増加した（図4）。この増加は2016年から2017年までの増加量（7 ppb/年）及び最近10年間の平均年増加量より大きい。年増加量は、1980年代後半の約12 ppb/年から減少
し、1999年から2006年の間はほぼゼロとなった。2007年以降、大気中のメタン濃度は増加しており、人為的な放出増加を反映して工業化以前（約722 ppb）の259%に達した。GAWのメタン観測結果を用いた研究によれば、熱帯の湿地と北半球中緯度
での人為排出源からのメタンの放出増加が近年の増加の原因である可能性が高い（放出源推定に役立つ同位体を用いた研究については次ページを参照のこと）。

二酸化炭素は、最も重要な大気中の人為起源温室効果ガスであり、長寿命の温室効果ガスによる放射強制力全体（3.1W m-2）の約 66%（4）を占めている。また最近 10 年間の放射強制力の増加のうちの約 82%（4）、最近 5 年間では約 81％が二酸化炭素によるものである。工業化以前の大気中の二酸化炭素濃度は、大気、海洋及び陸上生物圏の間の炭素交換のバランスを反映して約 278 ppm であった。二酸化炭素の 2018 年の世界平均濃度は 407.8±0.1 ppm となった（図 3）。2017 年から 2018
年までの年平均値の増加量（2.3 ppm）は、2016 年から 2017 年までの増加量に非常に近く、最近 10 年間の平均年増加量（2.26 ppm/年）とほぼ同じだった。
大気中の二酸化炭素濃度は、2018 年に工業化以前の 147%に達した。これは、主として化石燃料の燃焼とセメント生産（2018 年の化石燃料による二酸化炭素排出量の予測は 36.6
±1.8 GtCO2 （5） [13]）及び森林伐採とその他の土地利用変化
1900

（a）

330

390
380
370
360

N2O濃度（ppb）

400

1800
1750
1700
1650

350
340

3.0

2.0

1.0

0.0

CH4濃度年増加量（ppb/年）

20（b）

図3 二酸化炭素の1984年から2018年までの（a）世界平均濃度と（b）その一年あたりの増加量。（b）の塗りつぶし棒グラ
フは前年からの濃度差。（a）の赤線は季節変動を除いた月平均値、線で結ん
だ青点は月平均値を表す。この解析に使用した観測点は129地点。

320
315
310

300
1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
年
2.0

（b）

15
10
5
0
-5

1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
年

325

1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
年

4.0

（a）

305

1600
1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015年

CO2濃度年増加量（ppm/年）

335

（a）

1850

CH4濃度（ppb）

CO2濃度（ppm）

410

N2O濃度年増加量（ppb/年）

420

（b）

1.5

1.0

0.5

0.0
1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015年

1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015年

図4 メタンの1984年から2018年までの（a） 図5 一酸化二窒素の1984年から2018年ま
世 界 平 均 濃 度 と（b） その一 年 あたりの増 加 量 。（b）の塗 りつぶし棒 グラフ
は前 年 からの濃 度 差 。（a）の赤 線 は
季 節 変 動 を除 いた月 平 均 値 、線 で結んだ青 点 は月 平 均 値 を表 す。この解析に使用した観測点は127地点。

3での（a）世界平均濃度と（b）その一年あたりの増加量。（b）の塗りつぶし棒グラ
フは前年からの濃度差。（a）の赤線は季節変動を除いた月平均値で、この図では月平均値を表す青点と重なっている。この解析に使用した観測点は96地点。
（6 頁へ続く）

全球メタン濃度変動の解明に向けた安定同位体の利用
大気中メタンは、第二の重要な人為起源温室効果ガスである。図 6 に示したように、メタンは長寿命温室効果ガスによる工業化以降の放射強制力全体の約 17%を占めている。

漏出と石炭起源の放出を示している[20]。その一方で、2007
年以降の大気中メタンの増加では、δ13C は減少（相対的に 12Cが増加）している[21]。

Dlugokencky 他[18]の報告のように、大気中メタンの放出源
はその種類によって炭素及び水素の同位体（それぞれ 13C、重水素（D））が周囲の空気より多い場合と少ない場合があり、同位体測定はメタン放出源に関する有用な情報をもたらす（図7）。高温下（燃焼）で生成されたメタンはより重い同位体を多く含み、生物起源のメタンでは少ない。湿地のような生物起源の放出源では、13C の同位体比（δ13C）は北半球高緯度で−70～−60‰、熱帯域で−60～−50‰である。C3 植物と C4 植物（訳注１）
では、光合成過程の違いにより大きく異なる有機炭素の同位体特性を持ち、これらが燃焼または消化された際に放出されるメタンは異なる同位体比を持つ。それゆえ、サバンナの C4
植物の草原火災はδ13C が−20～−15‰のメタンを放出し、一方で寒帯の森林火災は−30～−25‰のメタンを放出する。同様に、C4 植物を消化する反芻動物が−55～−50‰のメタンを放出する一方で、C3 植物を食する反芻動物は−65～−60‰のメタンを放出する。天然ガス産業は、天然ガスが形成された温度（生物分解起源または熱分解起源）に依存して、さまざまな同位体比をもったメタンを生産する。その結果、ガス供給網ごとの同位体比は、ロシアのパイプラインでおよそ−50‰、北海でおよそ−35‰と異なり、−25‰となるものもある。

Nisbet 他[22]によると複数の仮説が提唱されているが、最も有力な仮説は、13C が相対的に少ない生物起源の放出源（湿地、反芻動物、廃棄物）のいくつかまたは全てからの放出が増加し、全球放出量に対する微生物起源の放出量の割合が増加したことが、メタン濃度の増加及びδ13C の変化の両方をもたらしたかもしれないというものである。
他の可能な説明は、天然ガス及び石油の採掘からの排出が増加したというものである。この仮説は、次の（a）～（c）のいずれかを満足する場合のみ、観測された同位体比の変化と矛盾しない。（a）既知の値と比べて著しく小さなδ13C を持つ新たな化石燃料起源の放出があった場合、（b）化石燃料起源よりも大きなδ13C を持つ他の放出源（例えばバイオマス燃焼）からの放出減少が同時に起きた場合、（c）両者が発生した場合である。この仮説を証明するにはより複合的な研究を必要とする。
大気測定はこの複雑な問題を解くための重要な情報を与える。しかし、それぞれの放出源のδ13C の値には幅があり、異なる放出源で値が重なることがあるため（図 7）、科学研究の最重要課題は残されたままである。メタンの同位体測定は、観測地点が少なく、小さなシグナルの検出に多大な労力を要する。
メタンのδ13C 測定の国際比較を推進する新たな取り組みが最近始まっているものの、近年のメタン濃度増加の要因を完全に理解するためには、さらに高密度なメタン同位体の観測網が必要である。WMO 加盟国の同位体組成測定の技術力向上のため、WMO は国際原子力機関との共同技術事業である「大気中温室効果ガスの起源探求のための安定同位体技術の幅
広利用への能力開発」を進めている。

同位体測定は、2007 年以降のメタン濃度の再増加について有益な洞察を与える。図 8 は、近年の全球メタン濃度及びδ
13
C の変化を詳細に示している。2007 年以降の大気中メタンの炭素同位体比の変化は、放出源と吸収源の収支に重要な変化があったことを示唆している。1980 年代に、実際は過去 200
年間にわたってもそうであるが、メタンのδ13C は増加方向（相対的に 13C が増加）に継続的な変化をしており、これはガスの■ CO2■ CH4 ■ N2O ■ CFC-12 ■ CFC-11 ■ 他15種

図 6 主要な長寿命温室効果ガスの大気中濃度の増加による工業化前から 2018 年までの全球の放射強制力（単位は W m-2）。
全ての温室効果ガスによる放射強制力の合計（3.1 W m-2）に対する割合も示している[9]。

4
4

水田
反芻動物
シロアリ
廃棄物
湿地

微生物

在来型天然ガス
石炭
シェールガス

化石燃料

バイオマス燃焼

−90

−80

−70

−60

−50

−40

−30

−20

−10

0

δ13C(CH4)(‰)
同位体分別前の大気（−53.6‰）
大気観測値（−47.3‰）

図 7 放出源ごと（微生物起源、化石燃料起源、バイオマス燃焼起源）のメタンの同位体
比δ13C の規格化された確率密度分布。全放出源のフラックスの重み付き平均は、大気中
δ13C の測定値と光化学過程によるメタン消
滅の際に生じる同位体分別効果から推測した同位体分別前の大気中メタンのδ13C の平均値−53.6‰で与えられる[19]。

CH4(ppb)

1840
1810

δ13C(CH4)(‰)

1780

-47.0
-47.1
-47.2
-47.3
-47.4
2000

2005

2010

2015

年

5

図 8 放出源から離れた海洋性の対流圏大気中のメタンの地表面における観測値（Nisbet 他, 2019 [22]による）。上図及び下図
は、それぞれ大気中メタンの地表面における全球平均の濃度及びδ13C を示す。重なった
赤と青の線は週ごとの観測値、単独の青線
は季節変動を除いた成分を表す。NOAA 観
測ネットワークのデータによる。

一酸化ニ窒素（N2O）
一酸化二窒素の放射強制力は、長寿命の温室効果ガス全体の約6% （4） を占め、それらのうちで3番目に大きな寄与がある。一酸化二窒素は、自然起源（約60%）と人間活動（約40%）の両方から放出され、それらは海洋、土壌、バイオマスの燃焼、施肥及び各種工業過程を含んでいる。一酸化二窒素の2018
年の世界平均濃度は331.1±0.1 ppbであり、前年から1.2 ppb増加して（図5）、工業化以前（270 ppb）の123%となった。2017年から2018年までの増加量は、2016年から2017年までの増加
量及び最近10年間の平均年増加量（0.95 ppb/年）より大きかった。大気中の一酸化二窒素濃度の増加は、農業における肥料の使用の増加と、大気汚染物質由来の大気中窒素が過剰に沈着することにより、土壌からの一酸化二窒素放出が増加したことが原因である可能性が高い[15]。

他の温室効果ガス
オゾン層破壊物質であるクロロフルオロカーボン（CFC）類
は、他のハロゲン化物と合わせた合計で、長寿命の温室効果
ガスによる放射強制力全体の約11% （ 4 ） を占める。大気中のCFC類とほとんどのハロン類は減少している一方で、同じく強力 な温室 効果 ガスで あ るハ イド ロ クロロ フルオ ロカーボ ン（HCFC）類やハイドロフルオロカーボン（HFC）類のいくつか
は、今のところ量は少ないものの（ppt（6）の水準）、比較的急速に増加している。六フッ化硫黄（SF6）も同様に量は少ないが非常に強力な長寿命の温室効果ガスであり、化学工業生産されて主に配電設備の電気絶縁体として使われている。現在の大気中の濃度は1990年代半ばに比べて2倍以上に増加している（図9（a））。
この年報は主に長寿命温室効果ガスを取り扱う。対流圏のオゾンはこれらに比べて短寿命だが、ハロカーボン類に匹敵す
る放射強制力を持つ[16]。その他多くの汚染物質（一酸化炭素、窒素酸化物、揮発性有機化合物など）は、温室効果ガスとは呼ばれないが、放射強制力に直接的あるいは間接的な影
響をわずかに及ぼす。エーロゾル（浮遊粒子状物質）も、放射収支に影響する短寿命の物質である。ここで述べた全てのガス及びエーロゾルは、WMO加盟国や協賛ネットワークから支援を受けてGAW計画により監視されている。

謝辞とリンクWMO加盟国のうちの54か国が GAW WDCGG に二酸化炭素
及び他の温室効果ガスの観測データを提供している。WDCGGに提供されている観測データの約41%がNOAA地球システム調査研究所（ESRL）と協力する観測ネットワークで得られたもの
で あ る 。 そ の他 の ネッ ト ワークや 観 測 所 は 、 GAW レ ポ ート
No.242［17］ を参照されたい。Advanced Global AtmosphericGases Experiment （AGAGE）も本年報に観測データを提供している。さらに、本年報に用いたデータを提供した GAW 観測所
は 、 図 2 に 示 す と と も に 、 WDCGG ウ ェ ブ サ イ ト（http://gaw.kishou.go.jp/）の一覧表に掲げる。また、スイス気象局によって運営される GAW 観測所情報システム（GAWSIS,
https://gawsis.meteoswiss.ch/GAWSIS/）にも掲載されている。

参考文献[1] Boden, T.A., R.J. Andres et al., 2017: Global, Regional, andNational Fossil-Fuel CO2 Emissions (1751–2014) (V. 2017).
Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, USA,https://doi.org/10.3334/CDIAC/00001_V2017.
[2] BP, 2019: BP Statistical Review of World Energy, 2019,https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/
global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/
bp-stats-review-2019-full-report.pdf.
[3] Rubino, M., D.M. Etheridge et al., 2019: Revised records ofatmospheric trace gases CO2, CH4, N2O, and δ13C-CO2 overthe last 2000 years from Law Dome, Antarctica. Earth System
Science Data, 11(2), 473–492,
https://doi.org/10.5194/essd-11-473-2019.
[4] Stuiver, M. and P.D. Quay, 1981: Atmospheric 14C changes
resulting from fossil fuel CO2 release and cosmic ray flux
variability. Earth and Planetary Science Letters, 53, 349–362.
[5] Levin, I. and V. Hesshaimer, 2000: Radiocarbon: a uniquetracer of global carbon cycle dynamics. Radiocarbon,
42(1),69-80, https://doi.org/10.1017/S0033822200053066.
[6] Turnbull, J.C., S.E. Mikaloff Fletcher et al., 2017: Sixty years

30600（b） ハロカーボン類（a） SF6及びハロカーボン類

25500
CFC-12400

HCFC-141b15濃度（ppt）

濃度（ppt）

20

HCFC-142b

10300

CFC-11200

HCFC-22
CH3CCl3

SF6

5

CCl4

100
HFC-152a

CFC-113

0
1995

2000

2005
年

2010

HFC-134a01975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
年

2015

図 9 六フッ化硫黄（SF6）及び主要なハロカーボン類の月平均濃度。（a）六フッ化硫黄及び低濃度のハロカーボン類、（b）高濃度のハロカーボン類。解析に使用した地点数は、SF6（85）、CFC-11（23）、CFC-12（25）、CFC-113（21）、CCl4（22）、CH3CCl3（24）、HCFC-141b（9）、HCFC-142b（14）、HCFC-22（13）、HFC-134a（10）、HFC-152a（9）。

6of radiocarbon dioxide measurements at Wellington, New
Zealand: 1954–2014. Atmospheric Chemistry andPhysics,17(23), 14771–14784,
https://doi.org/10.5194/acp-17-14771-2017.
[7] Shibata, S., E. Kawano and T. Nakabayashi, 2005:
Atmospheric [14C]CO2 variations in Japan during 1982–1999
based on 14C measurements of rice grains. Applied Radiation
and Isotopes, 63(2), 285–290,
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S09698
0430500117X.
[8] Hsueh, D.Y., N.Y. Krakauer et al., 2007: Regional patterns ofradiocarbon and fossil fuel-derived CO2 in surface air acrossNorth America. Geophysical Research Letters, 34(2),L02816, https://doi.org/10.1029/2006GL027032.
[9] Butler, J.H. and S.A. Montzka, 2019: The NOAA Annual
Greenhouse Gas Index (AGGI),
http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/aggi.html.
[10] National Oceanic and Atmospheric Administration, Earth
System Research Laboratory, 2019: Trends in atmosphericcarbon dioxide, http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/.
[11] World Meteorological Organization, 2009: Technical Reportof Global Analysis Method for Major Greenhouse Gases by
the World Data Center for Greenhouse Gases (Y. Tsutsumi,
K. Mori, T. Hirahara, M. Ikegami and T.J. Conway). GAW
Report No. 184 (WMO/TD-No. 1473), Geneva,
https://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/documents/TD_1
473_GAW184_web.pdf.
[12] Conway, T.J., P.P. Tans et al., 1994: Evidence forinterannual variability of the carbon cycle from the National
Oceanic and Atmospheric Administration/Climate Monitoringand Diagnostics Laboratory Global Air Sampling Network.
Journal of Geophysical Research, 99:22831–22855,
https://doi.org/10.1029/94JD01951.
[13] Friedlingstein, P., M.W. Jones et al., 2019: Global Carbon
Budget 2019, Earth System Science Data,
https://doi.org/10.5194/essd-2019-183.
[14] Saunois, M., A.R. Stavert, B. Poulter et al., 2019: The Global
Methane Budget 2000–2017, Earth System Science
Data, https://doi.org/10.5194/essd-2019-128.
[15] Sutton, M.A., A. Bleeker, C.M. Howard et al., 2013: Our
Nutrient World: The challenge to produce more food andenergy with less pollution. Edinburgh, UK, Centre for
Ecology and Hydrology,
http://www.inms.international/sites/inms.international/files/
ONW.pdf.
[16] World Meteorological Organization, 2018: WMO Reactive
Gases Bulletin: Highlights from the Global Atmosphere
Watch Programme, No. 2,
https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=5244.
[17] World Meteorological Organization, 2018: 19th WMO/
IAEA Meeting on Carbon Dioxide, Other Greenhouse
Gases and Related Measurement Techniques (GGMT2017). GAW Report No. 242,https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=5456.
[18] Dlugokencky, E.J., E.G. Nisbet et al., 2011: Global
atmospheric methane in 2010: Budget, changes anddangers. Philosophical Transactions of the Royal Society,369, 2058–2072. https://doi.org/10.1098/rsta.2010.0341.
[19] Sherwood, O.A., S. Schwietzke et al., 2017: Global
Inventory of Gas Geochemistry Data from Fossil Fuel,
Microbial and Burning Sources, version 2017. Earth System
Science Data, 9, 639–656,
https://doi.org/10.5194/essd-9-639-2017.
[20] Rice, A.L., C.L. Butenhoff et al., 2016: Atmospheric methane
isotopic record favors fossil sources flat in 1980s and 1990s
with recent increase. Proceedings of the National Academyof Sciences of the United States of America, 113, 10791–
10796,https://doi.org/10.1073/pnas.1522923113.

[21] Nisbet, E.G., E.J. Dlugokencky et al., 2016: Risingatmospheric methane: 2007–2014 growth and isotopic shift.
Global Biogeochemical Cycles, 30, 1356–1370,
https://doi.org/10.1002/2016GB005406.
[22] Nisbet, E.G., M.R. Manning et al., 2019: Very strong
atmospheric methane growth in the 4 years 2014–2017:
Implications for the Paris Agreement. Global Biogeochemical
Cycles, 33, 318–342,
https://doi.org/10.1029/2018GB006009.

連絡先
世界気象機関 研究部大気環境研究課（ジュネーブ）E-mail:gaw @ wmo.int
Website: http://www.wmo.int/gaw
気象庁 温室効果ガス世界資料センター（東京）E-mail:wdcgg @met.kishou.go.jp
Website: https://gaw.kishou.go.jp/（1）

モル分率で表した濃度：モル分率は混合ガスまたは流体の濃度を表すのに用いられる。大気化学分野では濃度を乾燥空気分子に対する着目する成分の分子の存在比率（モル数の比）で表す。

（2）

ppmは乾燥空気分子100万個中の当該ガスの分子数。

（3）ppbは乾燥空気分子10億個中の当該ガスの分子数。

（4）

ここでいう比率は、1750年以降の全ての長寿命の温室効果ガスによる世界全体の放射強制力の増加量に対して、それぞれのガスが寄与する相対的な割合のこと。

（5）

1 GtCO2は10億トン（1015 g）の二酸化炭素量を表す。 なお、3.667 GtCO2は、1 GtC（炭素換算で10億トン）に相当する。

（6）

pptは乾燥空気分子1兆個中の当該ガスの分子数。

(付録)年報中の主な用語
放射強制力：地球・大気システムに出入りするエネルギーのバランスを変化させる影響力の尺度で、気候を変化させる能力の大きさを示す。１平方メートル当たりのワット数（W m-2）で表す。

（訳注）
（1）

光合成の過程において、CO2 が固定されてできる最初の生成物が C3 化合物（炭素を 3 つ含む化合物）の植物を C3 植物という。一方、最初の生成物が C4 化合物（炭素を 4 つ含む化合物）の植物を C4 植物といい、一部の草本植物が該当し、これらは高い光合成効率を持つ。

（2）

テレビ放送局「PBS Wisconsin」の送信所の一つの「WLEF-TV」のこと。

日本語訳について
この WMO 温室効果ガス年報第15号（気象庁訳）は、WMO が2019年11月25日に発行した WMO Greenhouse Gas Bulletin
No. 15を気象庁が翻訳したものである。
発行 2019 年 12 月 23 日
気象庁 地球環境・海洋部 環境気象管理官
温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）〒100-8122 東京都千代田区大手町 1-3-4
電話：03-3212-8341（代表）E-mail:wdcgg@ met.kishou.go.jp

7今回紹介する温室効果ガス観測所
ウィスコンシン州パークフォールズ観測所（LEF）

この大気観測所は米国ウィスコンシン州パークフォールズにある LEF TV （訳注 2） の電波塔（北緯 45.9451 度、西経90.2732 度、海抜 472 ｍ）にある。ここはウィスコンシン州教育放送委員会、米国地質調査所及びウィスコンシン大学との共同研究の下、NOAA によって運用されている。高さ 447ｍの電波塔は 1994 年 10 月から 25 年間にわたって基準品
質となる大気中二酸化炭素を測定するプラットフォームとして役割を果たしており、現在はメタンと一酸化炭素の現場
観測、ボルダーにある NOAA の中央施設で 50 種類以上の化合物について分析するための日別の大気試料採取や、地球大気の二酸化炭素カラム量観測といった、一連の相補的な測定も実施している。LEF のような高層タワーは、大陸で温室効果ガスを監視するための理想的な測定プラット
フォームである。タワーには複数の採取口（LEF の場合は
地上高 30、122、396 ｍ）があり、境界層の二酸化炭素鉛
直勾配を観測できるため、放出源や吸収源が現地にあるのか遠方にあるのかを区別するのに利用し得る。最上部の採取口
は、北アメリカ大陸の広い地域を代表する空気を観測し、大陸地点での局所的過程についての情報を提供し続けている。これ
らの測定値は、全球モデルにおける局所的過程にとって貴重な情報を提供する。

アマゾン航空機観測プログラム

サン・ジョゼ・ドス・カンポスにあるブラジル国立宇宙研究所（INPE）の地球システム科学センターは、2004 年からブラジ
ルのアマゾン上空で二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、六フッ化硫黄、一酸化炭素の鉛直プロファイル測定を行っている。ブラジルでの鉛直プロファイル観測網は、小型の民間航空機を使用して隔週から月 1 回の間隔で、ブラジル
内の観測点上空で複数の高度（0.3〜7 km）ごとに大気試料を収集する。観測点は、アマゾンを大気が通過する際の温室効果ガス量の変化を監視し、アマゾンにおける炭素収支の研究を行うために選定されている。現在、サンタレン（南緯 2.86 度、西経 54.95 度）、マナウス（南緯 2.60 度、西経 60.21 度）、リオブランコ（南緯 9.38 度、西経 67.62 度）、
アルタフロレスタ（南緯 8.80 度、西経 56.75 度）、テフェー（南緯 3.39 度、西経 65.6 度）及びパンタナル（南緯 19.49
度、西経 56.38 度）の 6 つの観測点がある。これまで、860を超える鉛直プロファイルが採取されている。採取されたプロファイルは、気候変動に対するアマゾンの応答に関する重要な情報源となり、熱帯地域での衛星解析値の重要な検証用データとしても利用される。

8