)(pCO 2 sea pCO 2 air
２ 海洋の二酸化炭素蓄積量の監視
第１章 地球温暖化に関わる海洋の長期変化 海洋の二酸化炭素蓄積量 積していると考えられる。
３ 診断
北 西 太 平 洋 亜 熱 帯 域 に お い て1990年 代 と 2012年の観 測データを 比較して海 洋中に新た に蓄積した二酸化炭素量を見積もった。137ﾟ Eの10ﾟNから30ﾟNの海 域では1994年と2012年 の18年 間 の 差 が 約120ト ン 炭 素/km2（ 面 積1平 方キロメートルの海域あたりに蓄積した炭素 の重量に換算）、165ﾟEの10ﾟNから32ﾟNの海 域 で は1992年 と2012年 の20年 間 の 差 が 約120 ト ン 炭 素/km2だ っ た 。 そ れ ぞ れ1年 あ た り に 換 算 す る と 、137ﾟEで は 約7ト ン 炭 素/km2、 165ﾟEで は 約6ト ン 炭 素/km2で あ っ た （ 図
1.4.3-5）。137ﾟE及び165ﾟEの観測線ともに、
海洋中の二酸化炭素蓄積量は増加しており、
1990年 代 の 全 海 洋 の 吸 収 速 度 の 平 均 （1年 あ た り 約6ト ン 炭 素/km2） と ほ ぼ 同 程 度 の 増 加 速度であった。また、この海域では冬季の冷 却による鉛直混合及び亜熱帯循環の構造を反 映 し 、 南 側 よ り も 北 側 の ほ う が1年 あ た り の 二酸化炭素蓄積量が多かった。
参考文献
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a)
b)
図 1.4.3-5 緯 度 帯 ご と の 二 酸 化 炭 素 蓄 積 速 度 （ ト ン炭素/km2/yr）
各 緯 度 帯 ご と の 二 酸 化 炭 素 蓄 積 速 度 。 左 か ら 解 析 範 囲 全 体 、10ﾟNか ら15ﾟN、15ﾟNか ら20ﾟN、20ﾟN から25ﾟN、25ﾟN以北。
a) 東経137度線、b) 東経165度線 a)
b)
図 1.4.3-4 1990年 代 と 2012年 の 二 酸 化 炭 素 量 の 差 の 南 北断面（mol/kg）
縦軸は深さ(m)、横軸は緯度。
a) 東経137度線、b) 東経165度線
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103
【コラム】気象庁の海洋気象観測定線
気象庁は、日本周辺を含む北西太平洋海域において、観測定線（以下、定線）を設定し、各定線を年数回の頻 度で海洋気象観測を行っている（図1）。観測定線は、黒潮、黒潮続流、北赤道海流、及び親潮といった北太平洋 表層の亜熱帯循環と亜寒帯循環を形成する主要な海流を横切る測線を中心に、それぞれの測線をつなぐ形で設定 されている。観測項目は水温、塩分、流れ、溶存酸素、栄養塩、植物色素量の他、地球温暖化の原因物質とされ る「温室効果ガス」の二酸化炭素等を含み非常に多岐にわたっている（コラム「海洋気象観測船による二酸化炭 素等の高精度・高密度海洋観測」参照）。
最も代表的な定線は、1967年冬季に「凌風丸」で開始した東経137度に沿った定線（以下、137度線）で、継続 期間が間もなく半世紀に及ぶ世界的にも稀な測線である（Masuzawa, 1967：図2）。137度線は、伊豆・小笠原海嶺 の西側に位置し、北太平洋の主要な海流（黒潮、亜熱帯反流、北赤道海流）や表層水塊（北太平洋亜熱帯モード 水、北太平洋回帰線水、北太平洋中層水）を横断している（図3）。従って、長期変動に関する解析の際の指標と なる量を決めやすく、これまで137度線のデータは国内外の多くの研究者に利用され、北西太平洋の海洋構造、循 環場の把握、及びこの海域における季節～経年～十年スケールの変動特性に関する多くの知見が得られてきた
（Masuzawa and Nagasaka, 1975；Suga et al.,1989；Qiu and Joyce, 1992；Shuto, 1996；Nakano et al., 2005, 2007；
Midorikawa et al., 2006, 2012；Takatani et al., 2012等）。また、地球温暖化の原因とされる温室効果ガスの観測として、
洋上大気と海水中の二酸化炭素の観測データが、25年以上蓄積されている（Inoue et al., 1995；Midorikawa et al., 2006，2012）。さらに、1994年夏季（7～9月）には世界海洋大循環実験計画（WOCE：World Ocean Circulation Experiment）の測線（Kaneko et al., 1998；WOCEではP9と呼ばれる）として海面から海底直上までの高精度観測を 実施し、2010年には再観測も行ったことで、基準となるデータがあることも特徴である。
もうひとつの代表的な定線として東経165度に沿った定線（165度線）がある。この測線は、西部亜寒帯循環の 中心から亜熱帯循環、さらに赤道域までを縦断しており、WOCEではP13と呼ばれ、1991年と1993年には東京大学 海洋研究所（現大気海洋研究所）が、1992年に米国海洋大気庁太平洋海洋環境研究所（NOAA/PMEL：National Oceanic and Atmospheric Administration/Pacific Marine Environmental Laboratory）が高精度観測を実施した。気象庁で は1995年から定線として観測を開始し、2011年には釧路沖から千島列島の測線を経由し、北緯50度からソロモン 諸島沿岸の南緯8度までの再観測を行った。165度線の観測も15年以上経過していることから、137度線とともに北 太平洋亜熱帯循環域における長期変動に関する解析が行われることが期待される。
気象庁の観測定線は、表層循環の変動だけでなく、深層循環の変動も捉えることを目的としている（1.1.2参照：
南極周辺から北太平洋を北上してくる約3000m以深の深･底層水の経路が図1.1.2-1の薄い青で示す矢印である）。
これは、海水が0.001℃上昇しただけでも全大気の気温が1℃上昇することと同じ熱的効果を持っていることを考え れば、深層の水温の変化は、全球的な大気と海洋の直接的な熱交換の変化を議論するうえで重要となるからであ る。すでに、1990年代のWOCE時の観測と最近の再観測の結果から、南太平洋から北太平洋における底層水の経 路の水温が、0.005～0.01℃上昇していることが報告されている（Fukasawa et al., 2004；Kawano et al., 2007等）。同 程度の水温上昇が、気象庁の137度線と165度線の再観測結果からも確認されており、今後も深･底層水の経路にお ける海底直上までの観測を継続することで、より詳細な長期変化の様子が検出することが可能である。
気象庁における、ほとんどの観測項目については、国際的な計測標準が測定されているので、「比較可能性
（comparability）」と「追跡可能性（traceability）」が確保され、さらに測定の「不確かさ（uncertainty）」も付加 されている。このことは、他機関の観測データも用いて、長期変動の定量的な議論が可能であることを意味して いる。今後、定線観測データは、近年進展著しい数値モデルによる経年変動実験による現在気候の再現性に関す る検証・評価にも利用され、気候変動に関連する海洋の長期変動のさらなる理解に貢献するものである。
第１章 地球温暖化に関わる海洋の長期変化 コラム
図1 気象庁の定線、及び北太平洋における表層循環（薄い赤、緑）と底層水の経路（薄い青）。
（赤線：観測定線、青点線：WOCE測線、赤文字と青文字：WOCE測線名、陰影：4000m以浅を示す）
図2 137度の観測定線(a)とこれまでの観測実施時期・点(b)
図3 2010年の137度線再観測時の1500mまでの水温（等値線）、塩分（カラー）断面図
（① は亜熱帯モード水、②は北太平洋回帰線水、③は北太平洋中層水の領域を示す）
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参考文献
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第１章 地球温暖化に関わる海洋の長期変化 コラム
【コラム】海洋気象観測船による二酸化炭素等の高精度・高密度海洋観測
海洋は、地球温暖化の原因の一つである二酸化炭素の最大の吸収源であり、地球温暖化の進行に大きな影響を及 ぼしている。今後、海洋の二酸化炭素の吸収能力が弱まると、大気中に残る二酸化炭素の量が増え、地球温暖化 が加速してしまうことが懸念され、海洋の二酸化炭素の吸収能力を監視することは大変重要となっている。また、
二酸化炭素を海洋が吸収することで海洋の酸性化が進み、生態系に大きな影響を及ぼすことも懸念されている。
このため「国際海洋炭素調整計画」（IOCCP）と呼ばれる国際的なプロジェクトのもとで、全世界をカバーできる 海面から海底までの高精度・高密度の二酸化炭素観測網が構築されつつある。
気象庁は、この計画に参加し、平成22年に海洋気象観測船「凌風丸」及び「啓風丸」に搭載されている海中の 化学物質の分析装置や様々な深さの海水を採取するための採水装置を更新して、北西太平洋域で高精度・高密度 の海洋観測を開始した（図1、図2）。
気象庁は、この高精度・高密度海洋観測により、人類活動に起因する二酸化炭素の海洋への吸収、二酸化炭素 の海洋への蓄積に伴う海洋の酸性化、地球温暖化によって生じる海水温の上昇といった様々な地球環境の変化を 明らかにし、気候変動の将来予測や環境保全のために役立てることとしている。
図１ 気象庁の海洋観測定線と海洋気象観測船「凌風丸」及び「啓風丸」
1995年建造、1380総トン
2000年建造、1483総トン 啓風丸 凌風丸
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