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海洋による二酸化炭素の吸収(北西太平洋)

平成29年2月20日発表(次回発表予定 平成30年1月31日)

気象庁地球環境・海洋部

診断(2016年)

  • 北西太平洋の亜熱帯域(北緯10度から北緯30度付近)では、海洋が二酸化炭素を吸収しています。
  • 表面海水中の二酸化炭素分圧は、大気中の二酸化炭素分圧とほぼ同じ割合で増加しています。
北西太平洋における二酸化炭素分圧の長期変化

東経137度線(左図)および東経165度線(右図)における表面海水中と大気中の二酸化炭素分圧*の長期変化

図は、表面海水中の二酸化炭素分圧の観測値(●)および解析によって得られた推定値(細線)と長期変化傾向(破線)並びに大気中の二酸化炭素分圧(灰色の実線)を示しています。
解析手法の詳細は、表面海水中の二酸化炭素分圧の推定値および長期変化傾向の見積もり方法をご覧下さい。
なお、掲載しているデータは、二酸化炭素測定における国際的な基準の変更や、データ処理に関する国際的な取り決めの変更などにより、過去にさかのぼって修正する場合があります。

解説

 北西太平洋の亜熱帯域(北緯10度以北)における表面海水中の二酸化炭素分圧は、海面水温が高く(低く)なる夏季(冬季)に高い(低い)という季節変動をしており、その変動幅は東経137度線、東経165度線ともに緯度が高いほど大きくなるという特徴があります。 それに対して大気中の二酸化炭素分圧の季節変動は小さく、夏季以外(夏季)には表面海水中の二酸化炭素分圧が大気中の二酸化炭素分圧を下回る(上回る)ため、海洋が大気中の二酸化炭素を吸収(放出)しています。 一年を通じて平均すると、海洋が大気中の二酸化炭素を吸収しています。
 東経165度線における赤道周辺の表面海水中の二酸化炭素分圧は、年ごとの変動が大きくなっています。これは、赤道周辺の表層海水がエルニーニョ/ラニーニャ現象の影響を受けるためです。通常、赤道域の日付変更線より東側の海域では、二酸化炭素を多く含む海水が下層から湧昇することによって二酸化炭素分圧の高い海水が広がっています。ラニーニャ現象発生時には貿易風が強くなることで、湧昇域が日付変更線より西側の海域へ広がるため、東経165度線における赤道周辺の表面海水中の二酸化炭素分圧は高くなります。一方、エルニーニョ現象発生時には貿易風が弱まり、湧昇域が日付変更線より東側の海域に限られるため、東経165度線における表面海水中の二酸化炭素分圧は低くなります。(Ishii et al., 2009)。
 表面海水中の二酸化炭素分圧は、大気中の二酸化炭素分圧とほぼ同じ割合で増加しています。表面海水中の二酸化炭素分圧は、東経137度線全体(北緯3度~北緯34度)では約1.7µatm/年の割合で、東経165度線全体(南緯5度~北緯35度)では約2.0µatm/年の割合で増加しており、大気中の二酸化炭素分圧は、東経137度線全体では約1.8µatm/年の割合で、東経165度線全体では約1.9µatm/年の割合で増加しています。観測を開始して以降、表面海水中の二酸化炭素分圧が高くなる傾向が続いています。
 海洋が大気中の二酸化炭素を吸収することにより、海洋内部への二酸化炭素の蓄積が進んでいます(海洋中の二酸化炭素蓄積量)。この結果、海水のpHが低下し、いわゆる「海洋酸性化」が進行しています(表面海水中のpHの長期変化傾向(北西太平洋))。

*表面海水中の二酸化炭素分圧とは、二酸化炭素が海面から大気中に出ようとする強さのことで、圧力で表します。 詳細は海洋の二酸化炭素の観測: 海洋の二酸化炭素の観測項目と方法 (1)表面海水中および大気中の二酸化炭素を参照。


(参考)

参考文献
  • Ishii, M., H. Y. Inoue, T. Midorikawa, S. Saito, T. Tokieda, D. Sasano, A. Nakadate, K. Nemoto, N. Metzl, C.S. Wong, R. A. Feely (2009), Spatial variability and decadal trend of the oceanic CO2 in the western equatorial Pacific warm/fresh water, Deep Sea Res. Part II, 56, 591-606, doi:10.1016/j.dsr2.2009.01.002.

二酸化炭素分圧差

東経137度線(左図)および東経165度線(右図)における表面海水中と大気中の二酸化炭素分圧差

図は表面海水中の二酸化炭素分圧から大気中の二酸化炭素分圧を差し引いたもので、夏季(赤)と冬季(青)の観測値を表示しています。 負の値(正の値)は海洋が大気から(へ)二酸化炭素を吸収(放出)していることを示しています。


東経137度線上における二酸化炭素分圧カーペット図 東経165度線上における二酸化炭素分圧カーペット図

緯度ごとの表面海水中の二酸化炭素分圧の経年変化

図は東経137度線の北緯3度~北緯34度(左)、東経165度線の南緯5度~北緯35度(右)における緯度ごとの表面海水中の二酸化炭素分圧の経年変化を示しています。


東経165度線の赤道付近における二酸化炭素分圧の長期変化

東経165度線の赤道付近における二酸化炭素分圧の長期変化

図は、表面海水中の二酸化炭素分圧の観測値(●)および解析によって得られた推定値(細線)と長期変化傾向(破線)並びに大気中の二酸化炭素分圧(灰色の実線)を示しています。
背景が桃色()の期間はエルニーニョ現象の、水色()の期間はラニーニャ現象の発生期間を示します。


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