共生２連絡会議　 2003.08.27 C. Yoshikawa

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吉川知里

海洋炭素循環モデルの進捗状況

共生２連絡会議　 2003.08.27 　 C. Yoshikawa

★ 　今年度の計画

★ 　今回お話しする内容１．客観解析 Forcing と気候モデル出力 Forcing の結果の比較２．モデル出力 Forcing を用いた二酸化炭素漸増実験の結果

単体モデルと統合モデルの温暖化実験の比較を行う。

海洋炭素循環グループ

Marine ecosystem modelCOCO(OGCM)

Marine ecosystem modelMIROC(A&OGCM)

Marine ecosystem modelMIROC(A&OGCM) Sim-CYCLE

+

+

+ +


生態系モデル

pP

VpP2

NPZD Model ( Oschlies, 2001 )


モデルの設定

● 　水平解像度： 1 度ｘ 1 度● 　鉛直 54 層（表層 200m においては 5-10m 間隔）● 　駆動力：（ SST,P-E, 風応力・・・）　　　①　 OMIP 用月平均データ　（客観解析データ）　　　②　 IS92a 月平均データ　（気候モデルの出力）● 　初期値：– 物理場： OMIP 用の計算結果– 硝酸：年平均気候値（ World Ocean Atlas 94 ）– 全炭酸、アルカリ度： OCMIP モデル結果– 生態系モデルのその他の変数：一定値（ 0.1mmol/m3)● 　 Spin up ： 20 年


結果　

● 　ペルー沖や南アフリカ西岸沖の硝酸極大● 　赤道太平洋のクロロフィル極大の広がり● 　南大洋のクロロフィル濃度や硝酸濃度の違い


１．ペルー沖の硝酸トラップ

　ペルー沖の客観解析 Forcing の風は、岸に並行に吹いているため、強い沿岸湧昇が起き、硝酸の極大ができてしまったものと思われる。


１．ペルー沖の硝酸トラップ

　横から見るとこんなかんじです。


２．赤道域の Chl 極大の広がり

　赤道太平洋域のクロロフィル濃度の極大の広がりは、気候モデル Forcing の結果の方がせまい。

　気候モデル Forcing の方が赤道湧昇が弱い。


３．南大洋の硝酸濃度の違い

　南大洋のエクマン湧昇は、気候モデルの結果の方が強い。

混合層の深さの違いは？



TeamGala Meeting 夏の会 C. Yoshikawa

　客観解析 Forcing の結果の混合層は非常に深いのに対し、気候モデル Forcing の結果は浅い。このため硝酸濃度は、客観解析Forcing の結果や観測よりも、低くなったと思われる。



統合モデルＦｏｒｃｉｎｇの方が南大洋で良く雨が降る。


Air-Sea CO2 Exchange

１．客観解析 Forcing の結果には、沿岸湧昇のため、硝酸トラップができる。２．赤道湧昇の強い客観解析 Forcing の結果の方が、赤道太平洋におけるクロロフィル濃度の極大の幅が広い。３．気候モデル Forcing は南大洋で雨が良く降るため、南大洋の硝酸濃度は観測よりも低い。

＜気候モデル Forcing と客観解析 Forcing の違い＞

あまり違いはない。


二酸化炭素漸増実験のForcing

「 COCO ＋生態系モデル」で、 1890 ～ 2099 年までの気候モデル Forcing （ IS92a ）を使って二酸化炭素漸増実験を行う。

1.5℃ 増


年平均 SST と　　　　クロロフィル濃度

表層水温は赤道域で低下、高緯度域で上昇する。クロロフィル濃度はほぼ全球的に増加する。


年平均全炭酸濃度

表層で、大気 CO2 の増加により、 CO2 を良く吸っている様子がわかる。1000m 以深は、スピンアップが足りなかったのか・・・・。

大西洋

太平洋


Air-Sea CO2 Exchange

大気 CO2 の増加にともない、どんどん吸う。

吸う

吐く


Forcing はスピンアップのままで、大気 CO2 濃度だけ増加させてみる。

今後の予定

Forcing と大気 CO2 濃度を与えた結果と比較し、温暖化の、海洋の CO2 吸収量に対する寄与を見積もりたい。

初期値のトレンドがまだ残っている様なので、もう少しスピンアップしたい。　　　　　　　（割り当てが増えれば・・・）

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