地球環境研究センターは、人類が研究センター長

炭素循環研究室

地球環境に及ぼす影響を科学的に解副センター長地球大気化学研究室

明し、的確な環境保全対策を講ずる

研究調整主幹

衛星観測研究室

ための基礎づくりを行うことを目的に、わが国の地球環境研究に関わる観測第一係

中核的機関として1990年に発足し観測第二係

ました。

交流推進係

現在、国立環境研究所における地研究支援係

球温暖化研究の中心的組織として低炭素研究プログラムを推進するとともに、地球環境モニタリング・データ

物質循環モデリング・解析研究室
気候モデリング・解析研究室
気候変動リスク評価研究室
大気・海洋モニタリング推進室■ スーパーコンピュータ

地球環境変動を予測する大規模なモデル計算を行うためのスーパーコンピュータを運用し、所内外の研究者に提供しています。これらは地球温暖化の将来見通しに関する温暖化予測実験など

陸上は海上よりも気温上昇が大きい

日本の気温上昇は地球平均と同程度、真夏日が大幅増加

雪や氷が融けることなどにより気温上昇が大きいに利用されています。

土壌の乾燥により気温上昇が大きい

陸域モニタリング推進室
地球環境データ統合解析推進室
GCPつくば国際オフィス

兼務職員

ベース構築、スーパーコンピュータの運用・データ解析環境の整備などの地球環境研究を基盤的に支える事
業をセンター事業として実施しています。

温室効果ガスインベントリオフィス
統合利用計画連携研究グループ
エミッションインベントリ連携研究グループ
衛星観測センター

2041〜2050年の平均
地上2m 気温の変化
将来も化石燃料に頼り続けた場合

気候変動適応センター 気候変動影響評価研究室
関連する研究事業連携部門
社会対話・協働推進オフィス

スーパーコンピュータ
NEC SX-ACE, 2015年6月より稼働■ 地球環境モニタリング■ 地球環境データベース

森林などでの炭素収支・生態系観測により多種・多様なデータを取得し、広い分野にわたり、地球環境に関する各種データ地球環境の変動要因を明らかにする研究に役立てています（3〜8ページで詳しく解説）。

を収集し、データ検索システムや解析支援ツール

地上観測だけでなく船舶・航空機などを利用した大気・海洋の観測、■ 低炭素研究プログラム

国際的に共有されている長期ビジョンである気温上昇2℃目標（および努力目標である1.5℃目標）について、その実現に向けた温室効果ガス排出経路を科学的な方法を用いて定量化し、低炭素社会の実現に向けた実装に貢献するとともに、長期的な温室効果ガスの排出削減に向けた世界の緩和・適応策などの気候変動に関する政策決定に必要な知見の提供に寄与します。

■ 温室効果ガスインベントリオフィス（GIO）

スーパーコンピュータ運用の例：
RCP8.5シナリオ(地球温暖化を防ぐ対策をあまりせずに将来も化石燃料に頼り続けた場合)による気温上昇予測結果

地球環境研究センターの研究成果を中心に、幅を提供するなど、より使いやすい形に整理してから発信しています。

■ 研究成果の積極的発信

地球環境データベースGED(Global Environmental Database)
http://db.cger.nies.go.jp/portal/

ウェブサイトや報告書などの刊行物を介して最新の地球環境研究情報を提供し、地球環境研究者の相互理解を促進するとともに、研究施設の一般公開や所外イベントへの対応をとおして、地球環境問題に対する国民的理解向上に貢献しています。

わが国の温室効果ガス排出・吸収目録（インベントリ）の策定、および海外支援として主にアジア途上国のインベントリ改善に係る能力向上支援業務等を担います。http://www-gio.nies.go.jp/index-j.html■ グローバルカーボンプロジェクト(GCP)つくば国際オフィス

炭素循環の解明と管理にかかわる国際研究プログラムの推進と調整に関する国際オフィス機能を担います。http://www.cger.nies.go.jp/gcp/

1

JAL国際線現役パイロットと温室効果ガス研究者によるクロストーク 「地球環境研究センターニュース」(月刊)̶JAL/NIES空エコinつくば̶の様子(夏の大公開)
http://www.cger.nies.go.jp/cgernewsと「地球環境ぱらぱらマンガ」

2

森

高山帯

林

国内のカラマツ林観測サイト（天塩、苫小牧、白神、富士北麓など）において、二酸化炭素をはじめとす高山帯において、気候変動が植物の季節変化や分布域にる温室効果ガスの収支を観測します。同時に生態系における炭素循環プロセスを、直接または間接的な与える影響を、自動撮影デジタルカメラの画像や航空写真手法で多角的に観測します。観測手法の標準化とデータの流通促進に取り組み、特にアジアにおける観に基づいて観測・評価します。また観測手法の標準化も進め測ネットワークの強化に貢献します。

ます。さらに、得られた最新画像をウェブサイト、スマートフォン、タブレットから閲覧できるようにするなど、市民の関心を高める工夫もしています。

▲ 浅間山（長野県）における植生調査

高山帯高山帯モバイルサイト▲

森 林▲ チャンバーの設置【北海道・天塩】

地上ステーション▲ 森林内土壌から発生する二酸化炭素（土壌呼吸）の量を測定【青森・白神】▲ 槍ヶ岳観測カメラ【北アルプス・ヒュッテ西岳】

地上観測ステーション

パソ(マレーシアの熱帯林)

二酸化炭素の大気中濃度は過去1万年にわたって280ppm程度でしたが、18世東南アジア地域における紀半ばから上昇を始め、特にここ数十年で急激に増加し現在は400ppmを超え熱帯林の炭素循環を解明すています。

るために、パソ低地熱帯林で研究所では北海道落石岬、沖縄県波照間島で二酸化炭素を含めた温室効果ガ土壌呼吸の長期観測を行ってス等の詳細な観測を行い、濃度変化等を分析するとともにウェブサイトからいます。また、熱帯林地域におデータを発信しています。

ける二酸化炭素吸収量を把握するため、二酸化炭素計を設置し、垂420

直方向の濃度を計測して二酸化炭素二酸化炭素濃度(ppm)

410

富士山
波照間

400

390

続測定器を運び込む研究者

データがなかった380

東アジア広域の落石岬

バックグラウンド濃度を把握できる370

とても貴重な観測

富士山となっています。

波照間

350(年)

972012015201320112019▲ 二酸化炭素濃度の経年変化

200735200200

91200200

7199199351991993▲ エコスクールで地元の小学生に観測機器の説明【北海道・落石岬】▲ 熱帯雨林の奥に二酸化炭素連

富士山頂・剣ヶ峰（3776m）

富士山頂での二酸化炭素濃度の連続観測はこれまで

360▲ 観測タワーのメンテナンス【沖縄・波照間】吸収量の推計を行っています。

落石岬▲ 富士山特別地域気象観測所▲ マレーシア半島部の泥炭地における土壌二酸化炭素・メタンフラックスを測定する現場

4

サンゴ

地球温暖化による海水温上昇の影響を評価する

ため、日本が分布北限にあたる造礁サンゴ分布デー
タを取得するとともにサンゴに共生する褐虫藻の遺伝子解析を進め、長期的にモニタリングを行っています。

▲ 協力貨物船の観測航路図▲ 協力貨物船（M/S Trans Future 5）
内で試料海水をろ過する技術者

定期船舶
サンゴ

▲ サンゴの分布状況を調べるため、海底に枠を設置してのカメラ撮影（場所：高知県竜串、期間：2013年12月)

定期船舶

海洋生態系と気候変動の関係を探る

海水中で植物プランクトンなどから作られる有機化合物は極めて微量ですが、海洋の生物地球化学システムにおいて定期船舶重要な役割を果たし、一部は海面から大気へ放出され、気候変動にも影響しています。
「 磯の香り」の成分である硫化ジメチル（CH3SCH3, dimethyl sulﬁde, DMS）も、海水中の植物プランクトンから生成して大気中に放出されたものです。DMSは大気中での光化学反応▲ M/S Trans Future 5（トヨフジ海運（株））によってエアロゾルになり、雲粒に成長します。近年、海に溶けている微量成分の連続観測が可能になり、海洋生態系が大気環境や気候に及ぼす影響が明らかになりつつあります。

定期船
定期船舶

地球温暖化の将来予測のためには海による二酸化炭素の吸排出を観測し、そのメカニズムを明らかにする必要があります。
研究所では民間船舶の協力を得て、北太平洋航路と日豪航路において表層海洋中の二酸化炭素分圧観測を行い、海洋二酸化炭素分圧の分布とその長期変動を明らかにします。
同時に大気観測も実施し、温室効果ガスおよび関連ガスの緯度分布とその時間変動を明らかにします。
さらにアジア航路の船舶を利用し、アジア諸国から発生する大気微量成分の発生分布と経年的な変化を探ります。

5▲ 研究調査船内で微量成分の分析を行う研究者(写真提供：ABC)▲ 研究船から海中に海水サンプラーを下ろす様子

6

航空機・シベリアでの温室効果ガス観測

温室効果ガスの全球循環におけるシベリアの広大な陸域生態系の役割を明らかにするため、航空機（３地点）とタワー（６地点）を利用して、温室効果ガス濃度の高度分布や空間変動を観測しています。

人工衛星

「いぶき」
（GOSAT）は、大気中の温室効果ガス濃度を宇宙から測定する人工衛星です。GOSATは2009年1月の打ち上げ以降、10年以上にわたり温室効果ガスの濃度や吸収排出量の全球モニタリングを続けています。さらにGOSATの後継機であるGOSAT-2が2018年10月に無事打ち上げられました。
（ GOSAT、GOSAT-2は環境省、宇宙航空研究開発機構、国立環境研究所の共同プロジェクトです。）

航空機・シベリアでの温室効果ガス観測

GOSAT
GOSAT-2

人工衛星

©JAXA

▲ タイガで温室効果ガスの濃度測定を行っているタワー

©JAXA
90N
60N
30N

▲ 各地で採取された大気試料中の温室効果ガス濃度を研究所内の実験室で高精度測定

EQ▲ シベリアのタワー観測システムのメンテナンス

30S
60S
90S
180

CONTRAIL(航空機による大気観測プロジェクト)

120W

060E

120E

180

360 365 370 375 380 385 390 395 400 405 410 415 420(ppmv)▲地表面付近での二酸化炭素の全球濃度分布（2015年7月）

民間国際線航空機に研究所が共同で開発した観測装置を搭載し、上空の二酸化炭素濃度を観測しています。民間航空機を▲全大気中の二酸化炭素濃度の月別平均値と推定経年平均濃度

オゾン

使用することで、観測頻度も観測範囲も飛躍的に向上しました。

研究所の化学輸送モデルを使って、南極オゾンホールの南米レイキャビク
モスクワ

パリ

ローマ

デリー

ジブチ
エンテペへの移動とそれに伴うオゾン量の急バンクーバーインチョン

バンコク

サンフランシスコ
サンディエゴ
ホノルル
グアム

ボストン

減をシミュレーションしました。

メキシコ

シンガポール

Total O3(DU)

ロンドン

60W

ジャカルタ
デンパサール
ブリスベン

シドニー▲ 観測ルート

観測モデル

400

MIROC3.2̲chem result 2009/11/16 OOZ

350
MIROC3.2̲chem result 2009/11/20 OOZMIROC3.2̲chem result 2009/09/26 OOZ300

MIROC3.2̲chem result 2009/10/04 OOZ

250

MIROC3.2̲chem result 2009/11/24 OOZ

450
420
390
360
330
300
270
240

7

▲ 観測装置を搭載した航空機 ( 画像提供：日本航空 )▲ 操縦室内での MSE( 手動サンプリング装置 )観測の様子 ( 日本航空の許可のもと運航の安全を確保した上で撮影 )210

南半球オゾン全量

180
150

9月

10月

9月、10月：
楕円状の極渦の通過

11月▲ 地上に設置した高波数分解能フーリエ変換型赤外分光計(FTS, Fourier

12月

11月：
南米側への極渦の移動と停滞

transform infrared spectrometer)

南半球オゾン全量▲ 2009年 南米Rio Gallegos ★ (52 S, 69 W)のオゾン全量シミュレーションを用いた上空大気に含まれる温室効
果ガスの吸収を受けた太陽光スペク
トルの観測【陸別成層圏総合観測室】

8

気候変動予測・影響・対策の統合評価を基にした地球規模の気候変動リスクに関する研究

プロジェクト2：■全球規模気候予測モデル、人間活動を含む陸域諸過程影響予測モデル、社会経済シナリオ描出・対策評価モ
デルを結合した包括モデル研究体制の構築■自然、人間・社会システム間の相互連関・整合に留意した対策波及効果も含む気候変動リスクのシナリオ描出

低炭素研究プログラム 全体概要図

プロジェクト1：

プロジェクト3：■温暖化フィードバックを含めた地球■パリ協定の目標達成に向けた温室効規模現象の解明■パリ協定達成に向けた今後20年程度の緩和策・適応策に対する科学的評価

果ガス排出削減経路及び対策のロードマップ開発とその実現を目指した
解析■世界を対象とする統合評価モデルの■マルチスケールの温室効果ガス監視体制の国際展開■気候変動影響を考慮したフラックス
変動応答観測とモデル評価■研究成果を緩和策・適応策にフィードバック（自然科学的側面から低炭詳細化・相互比較・政策評価■気候安定化の実現に向けた国際制
度・政策のデザイン■これら研究成果を様々なステークホルダに展開することによる低炭素社
会実現に向けた実装貢献

素社会を後押し）9

マルチスケールGHG変動評価システム構築と緩和策評価に関する研究

世界を対象とした低炭素社会実現に向けた ロードマップ開発手法とその実証的研究

10