報告書番号

V05025

タイトル（和文）

海洋炭素循環モデルによるCO2海洋吸収特性の検討

タイトル（英文）

Investigation of characteristics of carbon dioxide absorption to the ocean by an ocean carbon cycle model

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

NCARで開発された海洋炭素循環モデルを、新たに海洋モデルに組み込み、当所の計算機に移植した。リン酸塩濃度と鉄濃度を予測変数として解くことにより温暖化予測に適してものになっている。鉄濃度の再現により、リン酸塩などの栄養塩が十分あるにも関わらず、微量栄養素である鉄の不足によって生物生産が制限される効果（鉄制限効果）を考慮できる。産業革命以前の大気中二酸化炭素濃度（278ppm）条件下で、236年間のスピンアップ計算を行い、リン酸塩、鉄、溶存無機炭素などについて、これまでの観測結果と一致する定常解を得た。また、鉄制限となる海域を把握し、これまでの観測による知見と一致することを確認した。大気中の二酸化炭素濃度の年間２％増加実験では、海洋の炭素吸収量は増加し、pHが減少することを確認した。鉄ダストの減少の効果を考慮すると、温暖化の影響をより促進する方向に働くことが分かった。

概要 （英文）

A carbon cycle model developed by NCAR was coupled with an ocean general circulation model and ported to CRIEPI’s super computer system. This model simulates three-dimensional phosphate and iron concentration by prognostic equation to utilize for global warming projection. The concentration of iron as micronutrient limits primary production even if there are enough other nutrients. The model can reproduce the iron limitation. We integrated this model for 236 years under the condition that atmospheric concentration of carbon dioxide is 278 ppm as spin-up run. We acquired the equilibrium distribution of phosphate, iron and dissolved inorganic carbon. The distributions are consistent with the observed values. Atmospheric concentration of carbon dioxide increased at the rate of 2%/year in the projection run. When the concentration reached three times larger than the value at the spin-up run after 236 years, annual absorption of carbon dioxide into the ocean by air-sea gas exchange increased and surface pH decreased. The numerical results by NCAR have revealed that the dust flux of iron into the ocean will decrease by global warming. When the dust flux of iron is reduced to 50% in the 2% increase run, annual absorption of carbon dioxide decreased and surface pH decreased. The reduction of dust flux of iron contributes to positive feedback for global warming.

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