2020 年度正野賞の受賞者決まる
受賞者：梅澤 拓 (国立環境研究所）
研究業績：メタン等の長寿命大気微量気体の動態解明に関する観測的研究
選定理由：地球温暖化や大気汚染等の予測精度向上には、大気微量成分の輸送や放出・消滅過程を定量的に明らかにする必要がある．そのためには、濃度観測に加えて、関連する気体や、同位体の精密な測定が不可欠である．大気微量気体のうち、メタンは二酸化炭素に次いで重要な温室効果気体である．その大気中の濃度は 2000 年前後に一旦増加が停止したが、2007 年以降は再び著しく増加した．それらの要因の解明に世界的な関心が寄せられ、精力的に研究されている．
梅澤拓氏は、早くからメタン等大気微量気体成分の同位体比測定や航空機観測の重要性に着目して研究を行ってきた．特に独自の同位体比測定手法を開発し、観測的研究を中心に多くの成果を挙げ、また、国内外の様々な航空機観測プロジェクトに参画し、メタンだけでなくそれ以外の微量気体の動態解明についても先駆的業績を挙げてきた．
まず、東北大学において世界最高レベルの精度で大気メタンの安定炭素・水素同位体比を測定する手法を開発した[業績 1]．この装置を東北大学の参加したアラスカ航空機キャンペーン観測[業績 2]、日本航空の旅客機を利用したCONTRAIL プロジェクト[業績 3]等で利用することで、メタン同位体比解析が、メタン放出源の理解に有効であることを示した．中でも、航空機観測データと大気化学輸送モデルを組み合わせることで、北西太平洋上空から日本上空にかけて夏季に出現する高濃度メタンが、南アジアや東アジアからの微生物起源放出の影響を強く受けていることを見いだした研究[業績 3]や、世界最大の湿地である西シベリア低地においてメタンの化石燃料漏出と湿地放出の寄与が季節的に大きく変動することを明らかにした研究[業績 4]は特筆すべき成果である．
世界の複数の機関でメタン同位体観測が実施されているが、データの統合利用が進んでいない状況から、梅澤氏の呼びかけで、メタンの安定炭素・水素同位体比スケールの研究グループ間の系統的差異について明らかにした[業績 5] ．
この研究によって、技術的な課題が共有されたことで新たに相互比較計画が組織され、研究コミュニティの将来の方向性を与えるきっかけとなったことは大きな貢献であるといえる．
梅澤氏は、20 年来標準的であった液体窒素を冷媒とするメタンの安定炭素同位体比測定システムを見直し、冷凍機を用いた大気メタン濃縮を行う革新的なシステムを開発した[業績 6] ．本研究は、アジア域での観測拡大を視野に、より効率的な分析の実現の期待に応えるものとなっている．
さらに日本上空の 20 年以上にわたるメタン濃度の長期データ解析から、対流圏各層におけるメタン変動を明らかにした[業績 7] ．梅澤氏によって作成されたこの長期解析データセットは航空機観測による世界最長のレコードとして、WMO 温室効果ガス世界資料センターを通して、大気化学輸送モデルの解析に、世界中で広く利用されている．
メタン以外では、自然起源のオゾン破壊物質である塩化メチルに注目し、対流圏内における塩化メチルの３次元分布を初めて統合的に解析し，熱帯に集中する放出源と、対流圏内の子午面輸送によって形成される特徴的な緯度分布を明らかにした[業績 8] ．北半球中高緯度の成層圏最下部における塩化メチルと一酸化二窒素の鉛直分布と季節変動を明らかにし、熱帯空気塊のトレーサーとしての塩化メチルの有用性を提案し、成層圏における塩化メチルの寿命を推定した[業績 9] ．本研究は、オゾン層の将来予測に資する特筆すべき成果である ．
この他、インド・デリー上空の二酸化炭素の鉛直分布解析から、北インドでは人為排出、植生交換に加えて、集約農業が重要である事を示し、東アジアの炭素循環へのあらたな知見をもたらした [業績 10] ．さらにアジア太平洋域における二酸化炭素の解析からモンスーン循環と二酸化炭素変動の関連を解明し[業績 11]、最近では CONTRAIL による世界主要都市上空の二酸化炭素の鉛直分布解析から、都市の二酸化炭素排出の影響を明瞭に見出し、都市の二酸化炭素排出の監視に民間航空機観測が有用であることを示した[業績 12] ．
これらの成果は、大気科学の発展に大きく貢献していると評価される．以上の理由により，日本気象学会は梅澤拓氏に 2020 年度正野賞を贈呈するものである．
主な論文リスト
1. Umezawa, T., S. Aoki, T. Nakazawa and S. Morimoto, 2009: A
high-precision measurement system for carbon and hydrogen isotopic
ratios of atmospheric methane and its application to air samples
collected in the Western Pacific region. J. Meteor. Soc. Japan, 87, 365–379, doi:10.2151/jmsj.87.365.
2. Umezawa, T., S. Aoki, Y. Kim, S. Morimoto and T. Nakazawa, 2011:
Carbon and hydrogen stable isotopic ratios of methane emitted fromwetlands and wildfires in Alaska: Aircraft observations and bonfire
experiments. J. Geophys. Res. Atmos., 116, D15305,
doi:10.1029/2010JD015545.
3. Umezawa, T., T. Machida, K. Ishijima, H. Matsueda, Y. Sawa, P. K.
Patra, S. Aoki and T. Nakazawa, 2012: Carbon and hydrogen isotopic
ratios of atmospheric methane in the upper troposphere over theWestern Pacific. Atmos. Chem. Phys., 12, 8095–8113,
doi:10.5194/acp-8095-2012.
4. Umezawa T., T. Machida, S. Aoki and T. Nakazawa, 2012: Contributionsof natural and anthropogenic sources to atmospheric methane variations
over western Siberia estimated from its carbon and hydrogen stableisotopes. Glob. Biogeochem. Cycles, 26, GB4009,
doi:10.1029/2011GB004232.
5. Umezawa, T., C. A. M. Brenninkmeijer, T. Röckmann, C. van der Veen,
S.C. Tyler, R. Fujita, S. Morimoto, S. Aoki, T. Sowers, J. Schmitt, M.
Bock, J. Beck, H. Fischer, S. E. Michel, B. H. Vaughn, J. B. Miller, J. W.
C. White, G. Brailsford, H. Schaefer, P. Sperlich, W. A. Brand, M. Rothe,T. Blunier, D. Lowry, R. E. Fisher, E. G. Nisbet, A. L. Rice, P.
Bergamaschi, C. Veidt and I. Levin, 2018: Interlaboratoy comparisons ofδ13C and δD measurements of atmospheric CH4 for combined use of data
sets from different laboratories. Atmos. Meas. Tech., 11, 1207-1231,
doi:10.5194/amt-11-1207-2018.
6. Umezawa, T., S. J. Andrews and T. Saito, 2020: A cryogen-free
automated measurement system of stable carbon isotope ratio ofatmospheric methane. J. Meteor. Soc. Japan, 98,115–127,
doi:10.2151/jmsj.2020-007.
7. Umezawa T., D. Goto, S. Aoki, K. Ishijima, P. K. Patra, S. Sugawara, S.
Morimoto and T. Nakazawa, 2014: Variations of tropospheric methane
over Japan during 1988–2010. Tellus B, 66, 23837,
doi:10.3402/tellusb.v66.23837.
8. Umezawa T., A. K. Baker, D. Oram, C. Sauvage, D. O'Sullivan, A.
Rauthe-Schöch, S. A. Montzka, A. Zahn and C. A. M. Brenninkmeijer,
2014: Methyl chloride in the upper troposphere observed by theCARIBIC passenger aircraft observatory: Large-scale distributions andAsian summer monsoon outflow. J. Geophys. Res. Atmos., 119, 5542–5558, doi:10.1002/2013JD021396.
9. Umezawa, T., A. K. Baker, C. A. M. Brenninkmeijer, A. Zahn, D. E.
Oram and P. F. J. van Velthoven, 2015: Methyl chloride as a tracer oftropical tropospheric air in the lowermost stratosphere inferred fromIAGOS-CARIBIC passenger aircraft measurements. J. Geophys. Res.
Atmos., 120, doi:10.1002/ 2015JD023729.
10. Umezawa T., Y. Niwa, Y. Sawa, T. Machida and H. Matsueda, 2016:
Wintercrop CO2 uptake inferred from CONTRAIL measurements overDelhi, India. Geophys. Res. Lett., 43, doi:10.1002/2016GL070939.
11. Umezawa, T., H. Matsueda, Y. Sawa, Y. Niwa, T. Machida and L. Zhou,
2018: Seasonal evaluation of tropospheric CO2 over the Asia-Pacificregion observed by the CONTRAIL commercial airliner measurements.
Atmos. Chem. Phys., 18, 1–16, doi:10.5194/acp-18-14851-2018.
12. Umezawa, T., H. Matsueda, T. Oda, K. Higuchi, Y. Sawa, T. Machidaand S. Maksyutov, 2020: Statistical characterization of urban CO2

emission signals observed by commercial airliner measurements. Sci.
Rep., 10, 7963, doi:10.1038/s41598-020-64769-9.

2020 年 度 正 野 賞 の 受 賞 者 決 ま る受賞者：川瀬宏明（気象研究所）
研究業績：領域気候モデルを用いた日本の地域気候変化予測に関する研究
選 定 理 由：豪 雨 や 豪 雪 ，猛 暑 な ど の 極 端 現 象 に 対 す る 地 球 温 暖 化 の 影
響を評価することは，科学的にも社会的にも関心の高い重要な研究 テ ー マ で あ る .温 暖 化 に 伴 う 気 候 変 動 を 地 球 規 模 で 理 解 す る ためには，地球全体を計算対象とする全球気候モデルが用いられる.
一方，地域の詳細な気候を評価するためには，より空間分解能の高 い 領 域 気 候 モ デ ル に よ る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン が 不 可 欠 で あ る .川瀬宏明氏は，領域気候モデルを用いた多様なシミュレーションに基づき，実際に起こった極端現象に対する地球温暖化の影響，及び今後予測されている温暖化が進行した際の影響を定量的に評価し，多くの研究業績を挙げた.
川瀬氏は，文部科学省統合的気候モデル高度化研究プログラム
において，自らも作成に携わった「地球温暖化対策に資するアン
サ ン ブ ル 気 候 予 測 デ ー タ ベ ー ス (d4PDF)」 の 水 平 20km 解 像 度 領域気候モデルシミュレーション結果をいち早く解析し，日本及びその周辺地域における極端降雪の将来変化予測の研究を実施した[業 績 1].そ の 結 果 ， 北 陸 地 方 の 内 陸 で は 地 球 温 暖 化 に 伴 い 総 降 雪
量 は 減 少 す る 一 方 ， 10 年 に １ 度 発 生 す る よ う な 極 端 な 日 降 雪 量 は増 加 す る こ と を 明 ら か に し た .そ の 要 因 と し て ， 日 本 海 寒 帯 気 団 収
束 帯 や 地 形 に 伴 う 対 流 活 動 の 強 化 を 指 摘 し た .さ ら に 川 瀬 氏 は ， 力学 的 ダ ウ ン ス ケ ー リ ン グ に よ り d4PDF の 結 果 を 5km， 1km ま で高解像度化した領域気候モデルシミュレーションを実施し，より詳 細 な 降 雪・積 雪 の 現 在 再 現 及 び 将 来 予 測 を 実 施 し た [業 績 2,3].その結果，北アルプス等の標高の高い地域では，地球温暖化の進行に 伴 い ，厳 冬 期 に 多 雪 年 は 雪 が 増 え る 一 方 ，少 雪 年 で は 減 少 し ，雪の 降 り 方 が よ り 極 端 化 す る こ と を 明 ら か に し た .ま た ， 温 暖 化 が 進行した将来の日本の冬季降水量に関して，季節風の変化と低気圧活動の変化との関連が深い一方，低気圧活動の変化は実験間でばら つ き が 大 き い こ と を 示 し た [業 績 4]． 上 記 に 加 え て ， 川 瀬 氏 は ，北アルプス等の現地での研究者と協力して積雪の観測を継続的に
行 っ て お り [業 績 5, 6]，数 値 計 算 に よ る 研 究 と 観 測 研 究 を 繋 ぐ 努 力を し て い る .ま た ，全 球 気 候 モ デ ル を 用 い た 研 究 も 実 施 し て お り [業
績 7, 8]，全 球 お よ び 領 域 気 候 モ デ ル そ れ ぞ れ の 特 性 を 理 解 し ,全 球と領域を繋ぐ研究を主導している.
さ ら に 川 瀬 氏 は ， d4PDF の 60km 解 像 度 全 球 気 候 モ デ ル の 非 温暖 化 実 験 デ ー タ を 20km 解 像 度 に ダ ウ ン ス ケ ー リ ン グ し た 結 果 を ，現実条件の実験結果と比べ，これまでの温暖化が日本の豪雨頻度

1

に 及 ぼ し た 影 響 を 評 価 し た [業 績 9]. そ の 結 果 ， こ れ ま で の 温 暖 化による極端降水の増加率には地域分布があり，九州では西部で増加 率 が 大 き く ， 一 方 の 九 州 東 部 で は 小 さ い こ と を 示 し た .さ ら に ，
全球気候モデル結果を基にその背景となる循環場を評価することで，極端降水の変化率が異なる要因が，豪雨をもたらすメカニズ
ム の 違 い に よ る こ と を 突 き 止 め た .ま た ， 特 定 の 極 端 現 象 を 対 象 として地球温暖化が及ぼす影響を評価するイベントアトリビューシ
ョ ン 研 究 で は ，平 成 30 年 7 月 の 猛 暑 や ，平 成 30 年 7 月 豪 雨 [業 績10]に 対 す る 地 球 温 暖 化 の 寄 与 を 評 価 し た .平 成 30 年 7 月 豪 雨 に 対し て は ，近 年 の 気 温 上 昇 で 平 均 6.7%程 度 降 水 量 が 増 加 し た こ と を指摘する一方，大気の安定度も変化するために，単純な気温と水
蒸 気 量 の 関 係（ ク ラ ウ ジ ウ ス・ク ラ ペ イ ロ ン の 関 係 ）で は 決 ま ら ない こ と も 指 摘 し た .ま た ， 川 瀬 氏 は ， 擬 似 温 暖 化 ダ ウ ン ス ケ ー リ ン
グ手法をさまざまな事例に応用し，その有用性及び発展性を示した [業 績 11, 12].
川瀬氏が作成に携わった地域気候予測データは，気象分野のみ
な ら ず ， 土 木 ， 生 態 系 等 の 分 野 で 利 用 さ れ て い る .特 に ， 文 部 科 学
省 気 候 変 動 適 応 技 術 社 会 実 装 プ ロ グ ラ ム （ SI-CAT） 及 び 前 身 の 気候 変 動 適 応 研 究 推 進 プ ロ グ ラ ム （ RECCA） の 枠 組 み に お い て ， 自治体の気候変動適応計画の策定のために，地域気候変動予測の結果 及 び 科 学 的 知 見 を 提 供 し ， 実 際 の 現 場 で 利 用 さ れ 始 め て い る .川瀬氏の研究はこれら応用分野の研究者に高く評価されており，また地球温暖化に伴う気候変動予測に対する一般社会への貢献も顕著である．
以上の川瀬氏の多方面に及ぶ研究は，国内外の研究者に高く評価されている。以上の理由により，日本気象学会は川瀬宏明氏に2020 年 度 正 野 賞 を 贈 呈 す る も の で あ る ．
主な論文リスト
1. Kawase, H., A. Murata, R. Mizuta, H. Sasaki, M. Nosaka, M.
Ishii and I. Takayabu, 2016: Enhancement of heavy daily
snowfall in central Japan due to global warming as projectedby large ensemble of regional climate simulations. Climatic
Change , doi:10.1007/s10584-016-1781-3.
2. Kawase, H., T. Yamazaki, S. Sugimoto, T. Sasai, R. Ito, T.
Hamada, M. Kuribayashi, M. Fujita, A. Murata, M. Nosaka andH. Sasaki, 2020: Changes in extremely heavy and light snow cover winters due to global warming over high mountainous
areas in central Japan. Prog. Earth Planet. Sci. , 7, 10.
https://doi.org/10.1186/s40645 -020-0322-x.

2

3. Kawase, H., T. Sasai, T. Yamazaki, R. Ito, K. Dairaku, S.
Sugimoto, H. Sasaki, A. Murata and M. Nosaka, 2018:
Characteristics of synoptic conditions for heavy snowfall inwestern to northeastern Japan analyzed by the 5 -km regional
climate ensemble experiments. J. Meteor. Soc. Japan , 96,161-178.
4. Kawase, H. , H. Sasaki, A. Murata, M. Nosaka and N. N.
Ishizaki, 2015: Future changes in winter precipitation around
Japan projected by ensemble experiments using NHRCM. J.
Meteor. Soc. Japan , 93, 571-580.
5. Kawase, H., A. Yamazaki, H. Iida, K. Aoki, H . Sasaki, A.
Murata and M. Nosaka, 2018: Simulation of extremely small
amounts of snow observed at high elevations over theJapanese Northern Alps in the 2015/16 winter. SOLA , 14,39−45, doi:10.2151/sola.2018 -007.
6. Kawase, H., C. Suzuki, N. N. Ishizaki, F. Uno, H. Iida and K.
Aoki, 2015: Simulations of monthly variation in snowfall overcomplicated mountainous areas around Japan’s NorthernAlps. SOLA , 11, 138−143, doi:10.2151/sola.2015 -032.
7. Kawase, H., T. Takemura and T. Nozawa, 2011: Impact ofcarbonaceous aerosol on precipitation in tropical Africa
during austral summer in 20th Century. J. Geophys. Res.
Atmos. , 116, D18116, doi:10.1029/2011JD015933.
8. Kawase, H., T. Nagashima, K. Sudo and T. Nozawa, 2011:
Future changes in tropospheric ozone under Representat ive
Concentration Pathways (RCPs). Geophys. Res. Lett. , 38,L05801, doi:10.1029/2010GL046402.
9. Kawase, H., Y. Imada, H. Sasaki, T. Nakaegawa, A. Murata,
M. Nosaka and I. Takayabu, 2019: Contribution of historicalglobal warming to local -scale heavy precipi tation in westernJapan estimated by large ensemble high -resolution
simulations. J. Geophys. Res. Atmos. , 12, 6093-6103.
10. Kawase, H., Y. Imada, H. Tsuguti, T. Nakaegawa, N. Seino,
A. Murata and I. Takayabu, 2019: The heavy rain event ofJuly 2018 in Japan e nhanced by historical warming. Bull.
Amer. Meteorol. Soc. , 101, doi:10.1175/BAMS -D-19-0173.1.
11. Kawase, H., M. Hara, T. Yoshikane, N. N. Ishizaki, F. Uno,
H. Hatsushika and F. Kimura, 2013: Altitude dependency offuture snow cover changes over Central Japan evaluated by aregional climate model. J. Geophys. Res. Atmos. , 118,
doi:10.1002/2013JD020429.

312. Kawase, H., T. Yoshikane, M. Hara, B. Ailikun, F. Kimura, T.
Yasunari, T. Inoue and H. Ueda, 2009: Intermodel variabilityof future changes in the Baiu rainband estimated by thepseudo global warming downscaling method. J. Geophys. Res.
Atmos. , 114, D24110, doi:10.1029/2009JD011803.

4