防止するための国際的な枠組み「パリ協定」では、産業革命以降の温度上昇幅を2°C以内に抑え、さらに1.5°C以内に抑える最大限の努力をするという目標を掲げています。国や地域ごとの温室効果ガスの収支を正確に集計することは容易ではありません。日本を含むアジア地域では、観測データとモデルを使って速やかに評価を行う体制の構築が遅れていました。https://www.nies.go.jp/sii8_project/)の協力によるオンラインイベント「観測とシミュレーションで読み解く『温室効果ガス収支』-“最良の科学”に向けて-」が2023年2月22日に開催されました。当日は400名以上の参加があり、Zoomを通してさまざまな質問が寄せられました。後、世界の温室効果ガス[主に二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、一酸化二窒素(N2O)]の放出量と吸収量を包括的に分析し、報告書としてとりまとめているSII-8の取り組みを3人の講演者が紹介しました。続くパネルディスカッションでは、今後必要性を増す世界の温室効果ガスの放出量監視に向けた取り組みや、パリ協定の長期目標の達成度を確認する国際的な取り組み(グローバル・ストックテイク、以下GST)への貢献、などが議論されました。本稿ではウェビナーの概要を紹介いたします。ウェビナーは、YouTube国環研動画チャンネル(https://www.youtube.com/watch?v=Z5vj4brrgEg&t=4s)からご視聴いただけます。当日の発表資料と時間の都合で取り上げられなかった質問の回答は、GCPつくば国際オフィスのウェブサイト(https://www.cger.nies.go.jp/gcp/news/20230222.html)に掲載されています。気候変動シナリオを用いた影響評価や対策評価に従事。過去何十年にわたるわれわれの研究により、主要な温室効果ガスであるCO2、CH4、N2Oの収支(放出・吸収)は徐々に解明されてきています。人間活動による放出と森林や海洋による吸収で、主要な温室効果ガスがどれくらい大気に蓄積されているかという全体像はかなりつかめてきましたが、まだ多くの課題が残されています。地球全体の温室効果ガス濃度は観測によって求められますが、それを国・地域別に把握するのは困難です。陸域では、森林による吸収と人間活動による放出が混ざっており、それを切り分けて評価するのは容易ではありません。GSTでは、人間活動による放出量を科学的に信頼のできる方法で示す必要があります。そこでわれわれは、温室効果ガスの収支を推定するために、トップダウンとボトムアップの2つの方法を用いています。トップダウンは大気中の温室効果ガス濃度を観測し、大気逆解析モデルを使い地上での収支を評価・推定します。ボトムアップは、人間活動による放出を衛星プロダクトや排出インベントリなどから個別に推定し、それを積み上げていく方法です。)にまとめてGSTに提供しました。ウェビナー後の2023年3月には、最新のレポートが公開されています。上で公開されたレポート(英語版)の情報:https://unfccc.int/documents/627117温室効果ガス収支レポート2023年版の公開について(お知らせ):https://www.nies.go.jp/whatsnew/2023/20230405-1.htmlSII-8の活動は地球全体での温室効果ガスの監視に貢献しています。温室効果ガスの詳細な測定によって放出・吸収の起源や変動がわかるようになってきました。これらの成果は政策に貢献するだけではなく、科学的にも興味深いものです。COVID-19により人間活動が変わり、その影響も検出できます。Pledge(2030年までにCH4の排出量を2020年と比べて30%削減)への貢献にもなります。近年注目されている森林火災からの温室効果ガス放出についても定量的に把握できるようになりました。ウェビナーのテーマでもある温室効果ガスを観測するという意味での“最良の科学”とは、観測精度が高く、多様な空間的広がり(都市や水田など)をカバーできること、CO2だけでなく、CH4などの温室効果ガスについても包括的な評価が可能であること、そしてその評価方法に客観性と透明性があることです。その評価結果を第三者が検討することができることで、より信頼性の高い科学的根拠となります(図1)。動態化学研究室長)大気中の温室効果ガスの観測が専門で、モニタリングステーションにおけるCH4やN2Oの観測を行う。アジア・太平洋域における温室効果ガスの時空間分布を明らかにするために、航空機や貨物船、地上ステーション等を利用した大気観測を実施しています。波照間と落石の地上観測ステーションでは温室効果ガスの濃度を観測しています。過去30年にわたる観測から、CO2濃度はひたすら上昇していること、CH4は2000年代中頃にはほとんど増加しなくなっていましたが、2007年くらいから再び増加に転じ、現在は増加が加速していることがわかりました。季節による濃度変動の振幅を見てみると、CO2は高緯度にある落石の方が大きく、CH4は落石より波照間の方が大きくなっています。最近、温室効果ガス排出量の7割を占めるといわれている都市部でも観測を開始しました。東京スカイツリーの高さ250m付近と東海大学代々木キャンパスでの観測結果から、CO2もCH4も波照間より高い濃度を示していることがわかりました。した観測結果のデータは、排出量の変化を推定する大気逆解析モデルに利用されます。大掛かりなモデル解析をしなくても観測からわかることの一例を紹介します。波照間におけるCO2に対するCH4の変動比に基づき、中国からのCO2放出量の準リアルタイム推定が可能になりました。波照間では、冬季にアジアモンスーンの影響で大陸から汚染された空気が来ると、CO2とCH4が高濃度になります。CO2とCH4の変動比をとると輸送の効果が打ち消されるため、変動比は放出量の比を反映すると推定できます。実際のCO2とCH4の変動比の変化が中国の化石燃料起源CO2の放出量の推定値に似ていることがわかったので、変動比は中国の放出量の指標になっていると予想されました。そこで、大気輸送モデルを用いて変動比をシミュレーションしてみたところ、モデルにおける中国の化石燃料起源のCO2とCH4の放出比と変動比に直線関係があることがわかりました。したがって、この直線関係を利用することで、観測される変動比を放出比に変換することが可能となります。CH4の変動がほとんどないと仮定すると、化石燃料起源のCO2の変化を求めることができます。この方法を用い、2011から2019年の平均値に対する中国の2020年、2021年、2022年の1月から3月のCO2放出量の変化率を推定しました。その結果、2020年2月の最初のロックダウンのときに極小を示し、3か月間で約10%放出量が減ったと推定されました。2021年はプラスに転じたことがわかり、これはロックダウンから回復したことを示唆していると考えられます。2022年前半は増えていましたが、後半になると少し減っているのは、上海などでCOVID-19が再拡大したことによる影響ではないかと思われます(図2)。研究の詳細は報道発表(https://www.nies.go.jp/whatsnew/2023/20230323-1/20230323-1.html)を参照してください。大気観測に基づく温室効果ガスの動態解明~都市大気からバックグラウンド大気まで~]今この瞬間の大気中の濃度分布は、観測をしなければ永遠に失われてしまいます。私たちは、(将来においても)研究の基盤となる濃度データをしっかりと記録することが最も重要であると考えて、日夜観測を続けています。主任研究員)大気輸送モデルや逆解析システムの開発、および温室効果気体の動態、収支に関する研究を行っている。民間航空機を用いた大気観測プロジェクトCONTRAILにも従事。天気予報のもととなる将来の天気図は、大気シミュレーションモデルから作られますが、同じようにして、大気中の温室効果ガスも大気モデルを使ってシミュレーションできます。2014)を使って、CO2の大気中の輸送を計算しています。大気シミュレーションからCO2の放出・吸収量を推定するために逆解析という手法を用いています。モデルにある放出・吸収量のデータを入れてシミュレーションするのですが、さまざまな大気観測データと比較してその放出・吸収量データを修正していきます。して観測データと整合的な放出・吸収量データを作るのが、逆解析になります。実は、天気予報も逆解析と同じような方法で行われており、ある大気の初期状態から大気シミュレーションを行って、さまざまな気象要素の観測データと比較し、初期状態を修正するという計算が行われます。このように観測データと大気シミュレーションを使ってデータを修正するのは逆解析も天気予報も同じですが、異なる点もあります。その一つに、CO2の逆解析では圧倒的に観測データが少ないことが挙げられます。CO2濃度の観測サイトは、天気予報でよく使われるラジオゾンデを使った観測サイトと比較すると、観測に高い精度が求められるために、その地点数は非常に少なくなっています。そのため、観測ネットワークの拡大や、観測を維持する努力が必要不可欠です。観測データを有効に活用するための逆解析の手法開発も重要で、私はその点について研究を進めています。一つ、CO2の逆解析が天気予報と異なる点は「答え合わせ」がしづらいことです。天気予報は前日予報した結果を翌日に評価できますが、逆解析では放出・吸収量を求めるだけで、答え合わせのできる数日先の予測といったことは行いません。この放出・吸収量の正解を私たちがもちあわせていないのが、問題を難しくしている点になります。データ(逆解析で使用していない観測データ)]と比較したり、国際的な統合解析プロジェクトへ参加したりすることで、私たちは逆解析の確からしさを評価し、精度を高める活動を行っています。逆解析のメリットとして放出・吸収量の時空間変動を把握できることは重要なポイントです。不確かさはありますが、ある地点・場所の正味のCO2放出・吸収量が推定できますし、化石燃料起源のデータは信頼できるとして、それを差し引けば、自然起源の放出・吸収量も推定することができます。この逆解析を利用して大都市からのCO2放出量の推定する研究も近年、開始しました。逆解析で求めたCO2放出・吸収量を高い解像度のモデルに入れて大気シミュレーションし、観測データとの比較を行いました。その結果、シミュレーションで求めたCO2濃度は、南鳥島といった人間活動の影響を受けにくい場所(バックグラウンドサイト)では、観測と合っていることが確認できました。東京スカイツリーでの観測とは合っていないのですが、シミュレーションで得られたバックグラウンドの値を引いて東京起源の濃度を計算し、さらに計算誤差の影響をうまく除けば、東京起源のCO2の放出量を推定できるのではないかと思い、解析を進めているところです(図3)。パネルディスカッション講演の後、IGESの梅宮知佐氏から話題提供していただき、三枝領域長と3人の講演者によるパネルディスカッションが行われました。パネルディスカッションはGCPつくば国際オフィスの白井知子代表がモデレーターとなり、視聴者からの質問も取り上げながら議論しました。カセサート大学森林学部(タイ)等勤務後、2013年よりIGES勤務。パリ協定の実施と国際協力に関する研究、東南アジア諸国を中心に能力構築プログラムの実施に携わる。GSTは、5年に一度、パリ協定の長期目標に対する世界の進捗を評価する仕組みです。第1回のGSTの結果のとりまとめが2023年11月のCOP28で報告されますので、GSTはCOP28の目玉の一つとして注目を集めています。GSTの実施原則の一つが“最良の科学”です。GSTは進捗を評価するだけではなく、各国の目標と行動の強化の役割も担っていますが、特定の国や地域に対して、目標と行動の強化を要求できません。そのようななか、“最良の科学”の力を借りてどう進めていくかが重要です。GSTのプロセスから、“最良の科学”の出番は、少なくとも2回あると思います。1回目は技術的評価に使われる情報のインプットとして、2回目はGSTの評価が出た後に、成果を各国の文脈で意味を伝えるために使われます(図4)。AR6や政府・非政府機関からの個別インプットなどが考えられます。AR6が公表された後のより最新の科学的成果を考慮できるのと、公平性の観点から、企業の取り組み報告書など学術論文の形態をとらない情報も取り入れることができるので、歓迎すべきでしょう。一方で、技術的評価に個別インプットがどのように使われるのか見えにくいのが現状です。GSTが“最良の科学”に基づくということは、情報のインプットから評価、最終成果物までより透明性をもって説明されるべきではないかと考えています。最良の科学によるパリ協定・グローバル・ストックテイクへの貢献とは?]2点目の“最良の科学”の力を借りてGSTの成果を各国の文脈で伝えるという点については、技術的評価の1回目の対話をまとめたレポートから一例をとって紹介します。森林等のセクターの温室効果ガス放出量の推計は、世界モデルの結果と各国が国連に提出するインベントリの合計値との間に大きな差があり、各国、各企業が今後行動や目標を検討するときにギャップがあります。そこでGSTの評価の意味合いを確認する必要があります。いうプロセスがなければ、GSTの成果は各国の行動の目標の検討にはつながっていかないのではないかということが懸念されます。そこに科学者の役割があると考えています。【白井】梅宮さんありがとうございました。“最良の科学”に基づき、日本のネットゼロへの取り組みを後押しするのに、科学者はどんな貢献ができるでしょうか。【伊藤】SII-8プロジェクトで初めて作成したレポートは、20ページ程度の簡潔なものですが、そのような読みやすいものを作ることの重要性が理解できました。研究成果をいかに咀嚼して煎じ詰めてわかりやすく社会に示すかということを今後も続けることが、GSTの成果を発信していくためにも必要だと思っています。【遠嶋】観測に携わる者は、観測が政府の削減対策にどうしたら結びつくのかイメージできないところがあります。観測から現実がどうなっているかを評価することはできるので、うまく削減できているとか、まだ削減されていない、というメッセージを積極的に出していく必要があると考えています。実際の大気がこれからどうなるのかということをいち早く知ることも、重要なミッションだと思っています。【丹羽】モデルシミュレーションに携わる者は、モデルが正しいかどうか、日々チェックしながら改良を重ねていく努力を続けるのですが、それだけでも簡単に5年、10年経ってしまうので、社会への還元は意識しなければいけないと思っています。化石燃料起源のCO2放出量が半減したとすれば、自然起源より大きな変動幅として現れる場所があるので、そういうことを国民に提示すれば、よりネットゼロに向けて動きを加速させることができると思っています。【白井】オンラインで視聴している参加者から興味深い質問をいただきました。「“最良の科学”をどう意思決定に活かすのでしょうか」というものです。【梅宮】GSTは各国の目標の強化を後押ししていくものですが、IPCC同様、目標値を要求できません。GSTが直接的に各国の目標の強化につながることは難しいのですが、各国が目標を提出するときにGSTをどのように考慮したかを記載しなければいけないことになっていますから、科学的な根拠に基づいて検討する環境を整えることはGSTの大きな役割だと思っています。そこに科学者の協力が必要となります。【白井】もう一つ、視聴者からの質問です。基づく予報をすることで、災害によって失われる人命や財産を守ることができます。世界気象機関(WMO)では天気予報に必要な気象観測データの標準化や世界規模でのデータ収集を行っていますが、温室効果ガスはまだ世界全体での標準化が遅れており、グローバルなモデルの統一も進んでいません。そのため、私たちのような研究機関が研究レベルで問題に取り組んでいます。温室効果ガスの観測は気候の将来予測のために必須であるという理解は進んでいるので、これから気象観測に準ずるような扱いになっていくと思います。【丹羽】2022年、WMOは天気予報と同じように、温室効果ガスの濃度データも集約化してデータ流通を促進し、日々モデルシミュレーションに入力して解析するというシステム構築に向けて動き出しています。【白井】視聴者からいただいた貴重なご意見を紹介します。「ネット社会においてさまざまな情報を得ることができるため、一般市民の理解度や関心度は昔より向上しているとは思いますが、一方で、正確な情報や知識が不足していると感じます。科学者・技術者として、正しい情報の発信や受信ができる取り組みがあると良いなと感じています。」このウェビナーもそういう目的で行っていますので、とても励みになります。私たちも研究を続けていくと同時に、研究成果をいろいろな方法でわかりやすく発信していくことが重要だと改めて感じました。これからもご支援ご協力をいただければと思います。パネルディスカッションにはたくさんの質問が寄せられ、視聴者の関心の高さがうかがえました。時間の都合で取り上げられなかった質問の回答は、GCPつくば国際オフィスのウェブサイト(https://www.cger.nies.go.jp/gcp/news/20230222_qa.html)に掲載されています。