報告書番号

U02033

タイトル（和文）

海洋モデルにおける経年変化を考慮した物質循環の検討

タイトル（英文）

Ｍaterial transport in the ocean general circulation model POP by realistic forcing from 1958 to 2000

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

CO2の海洋隔離による温暖化抑制対策の効果や、将来のCO2の大気中の濃度変化等を予測するためには、海洋モデルに生物化学過程を組み込んだ炭素循環モデルの構築が必要である。全球を対象とした海洋炭素循環モデルの構築を最終的な目的とし、コンポーネントである海洋大循環モデルにおいて物質循環特性の把握を行った。海洋大循環モデルを当所の計算機に移植し、再解析データを駆動力にして、473年間の計算を実施した。計算された水温、塩分、流速は、観測結果とよく一致した。この海洋モデルによって、CO2 と同様に大気から海洋中に浸透しているCFCの再現計算結果を行い、観測結果とよく一致することを確認した。さらに、海洋中の人為起源のCO2吸収量の推定に用いられているCFC ageとIdeal ageの比較から、駆動力の年々変動が大気起源の物質濃度に与える影響を海域毎に把握した。

概要 （英文）

A carbon cycle model with ocean general circulation is required to predict effect of CO2 ocean sequestration method for a countermeasure of global warming and to predict atmospheric CO2 concentration in future. Firstly,the Parallel Ocean Program (POP) with the KPP vertical mixing scheme and the Gent-McWilliams eddy parameterization has been ported to the supercomputer VPP5000 in CRIPEI to develop an ocean carbon cycle model. The horizontal resolution of POP is approximately 1 degree, with 40 levels in the vertical. Surface momentum, heat and freshwater fluxes were computed using the bulk flux forcing scheme from NCEP reanalysis data from 1958 to 2000 (winds, air temperature, humidity) and satellite data products (clouds, isolation, precipitation). POP was integrated for 473 years on VPP5000. The model can represent the observational main feature of ocean general circulation. The characteristic of materials behavior in POP is acquired from the distribution of CFC, which dissolved into ocean similar to CO2. The calculated CFC concentration is in good agreement with observed results. In addition, the distribution of CFC age used to estimate the sinking rate of artificial CO2 in the ocean is calculated from the model results. In comparison to the ideal age which denote the calculated age in the model, the CFC age has the bias due to the non-liner mixing effect of the temporal change of the atmospheric CFC concentration. Instead of the CFC age, the ideal age is applied to the distribution of the interannual variability of CO2 sinking process into ocean.

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