地球海洋データ解析プロジェクト

全球海洋データ分析プロジェクト（GLODAP ）は、海洋学データを統合するプロジェクトであり、2018年現在、2つの主要なリリースが行われています。GLODAPの中心的な目標は、世界の海洋の炭素循環の地球規模の気候学を作成し、自然の状態と人為的な状態の両方の研究に使用することです。GLODAPは、米国海洋大気庁、米国エネルギー省、および米国立科学財団によって資金提供されています。

最初の GLODAP リリース (v1.1) は、1990 年代に世界海洋循環実験、共同全球海洋フラックス研究、海洋大気交換研究プログラムの研究航海で収集されたデータから作成されました。2 番目の GLODAP リリース (v2) は、2000 年から 2013 年までの航海のデータを使用して最初のリリースを拡張したものです。データは、サンプルサイトからの個別の「ボトルデータ」として、および標準の経度、緯度、深度グリッド上の補間フィールドとして利用できます。

データセット

GLODAPv1.1気候学には、「現在」（1990年代）の溶存無機炭素（DIC）、アルカリ度、炭素14（¹⁴ C）、CFC-11、CFC-12の分析フィールドが含まれています。^[1] フィールドは、1°の水平解像度で客観的に分析された3次元の全球グリッドで構成され、表面（0 m）から深海底（5500 m）までの33 の標準化された垂直間隔^[2]に補間されています。時間解像度の点では、ソースデータが比較的少ないため、世界海洋アトラスとは異なり、平均フィールドは年間の時間スケールでのみ生成されます。GLODAP気候学には、北極海、カリブ海、地中海、東南アジアの海域を含む特定の海洋地域のデータが欠けています。

さらに、分析では、自然由来のDICを人為的DICから分離し、産業革命前（18世紀）のDICと「現在」の人為的CO ₂のフィールドを作成する試みがなされてきました。この分離により、人為的CO ₂の海洋吸収量の推定が可能になり、海洋酸性化などの現象の研究に重要です。^[3]^{[4]しかし、人為的DICは化学的にも物理的にも自然由来のDICと同一であるため、この分離は困難です。GLODAPは、C*（C-star）}^[5] と呼ばれる数学的手法を使用して、人為的DICを自然由来のDICから分離しました（代替方法は多数あります）。これは、海洋の生物地球化学とCO _{2表面不均衡に関する情報を、炭素14、CFC-11、CFC-12（}水塊の年齢を示す）などの他の海洋トレーサーとともに使用して、進行中の人為的過渡現象中に追加されたCO 2 から自然由来のCO _{2 を}分離しようとします。この手法は単純ではなく、誤差も伴うが、徐々に改良が進められている。その成果は、一般的に動的モデルによる独立した予測によって裏付けられている。^[3]^[6]

GLODAPv2 の気候学は、以前の形式をほぼ繰り返しているが、その間の期間 (2000～2013 年) に行われた海洋の炭素循環の多数の観測を利用している。^[7]^[8]結果として得られるデータセットの分析された「現在」のフィールドは、2002 年に正規化されている。人為起源の炭素は、GLODAPv2 で「通過時間分布」(TTD) 法 (グリーン関数を使用するアプローチ) を使用して推定された。^[9]^[8]更新された DIC (総量および人為起源) およびアルカリ度フィールドに加えて、GLODAPv2 には海水pHおよび炭酸カルシウム飽和状態(Ω; オメガ) フィールドが含まれている。後者は、局所的な炭酸イオン濃度を炭酸カルシウムの周囲の飽和濃度 (バイオミネラル多形である方解石およびアラゴナイトの場合) で割って計算される無次元数であり、海洋学特性である炭酸塩補償深度に関連している。この値が 1 未満の場合は飽和不足、つまり溶解の可能性があることを示し、1 を超える場合は過飽和、つまり相対的な安定性を示します。

ギャラリー

次のパネルは、GLODAPv1.1 によって作成されたフィールドの海面濃度を示しています。「産業革命以前」は 18 世紀、「現在」はおよそ 1990 年代です。

次のパネルは、GLODAPv2 によって作成されたフィールドの海面濃度を示しています。「産業革命前」は 18 世紀で、「現在」は 2002 年に正規化されています。これらのプロパティは、 GLODAPv1.1 パネルで使用される体積単位 (海水 1 立方メートルあたり) ではなく、質量単位 (海水 1 キログラムあたり) で表示されることに注意してください。

参照

参考文献

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^ 標準化された間隔は、0、10、20、30、50、75、100、125、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1750、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500 m です。
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外部リンク

GLODAP ウェブサイト、ビヤークネス気候データセンター
GLODAP v1.1 ウェブサイト、アメリカ海洋大気庁
GLODAP v2 ウェブサイト、アメリカ海洋大気庁

[1] Key, RM, Kozyr, A., Sabine, CL, Lee, K., Wanninkhof, R., Bullister, J., Feely, RA, Millero, F., Mordy, C. および Peng, T.-H. (2004). 地球規模の海洋炭素気候学: GLODAP の結果。Global Biogeochemical Cycles 18 , GB4031

[2] 標準化された間隔は、0、10、20、30、50、75、100、125、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1750、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500 m です。

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[5] Gruber, N., Sarmiento, JL and Stocker, TF (1996).海洋における人為的CO2の検出方法の改良、_Global Biogeochemical Cycles 10 :809–837

[6] Matsumoto, K.; Gruber, N. (2005). 「海洋における人為起源炭素の推定値はどの程度正確か? DC* 法の評価」Global Biogeochem. Cycles . 19 (3). Bibcode :2005GBioC..19.3014M. doi : 10.1029/2004GB002397 . S2CID 3468049.

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