温室効果ガスである二酸化炭素（CO2）の大気中濃度は、人間活動の影響により産業革命前に比べて約1.4倍に増加しました。この人為起源CO2排出は、大規模な火力発電所や大都市における化石燃料消費が大きな原因であると考えられています。このため温室効果ガス排出量の監視に向け、これらの大規模発生源における人為起源CO2排出量を精度良く評価することが求められています。
「いぶき」に搭載されている「温室効果ガス観測センサ」により観測されたCO
2カラム平均濃度
注釈ア（以下「CO
2濃度」といいます。）データの精度は約0.5％（2 ppm程度）であることが地上観測データとの比較により既に示されています。本研究では、平成21年6月から平成24年12月までの「いぶき」によるCO
2濃度データを使用して、衛星観測から人為起源CO
2排出によるCO
2濃度上昇が検出できるか調べました。
「いぶき」によるCO2濃度は、人為起源排出によるCO2だけではなく、植物の光合成による吸収と呼吸による排出や、森林火災による排出、海洋による吸収・排出を含むCO2濃度です。このため、「いぶき」によるCO2濃度と、人為起源CO2排出との関係を調べるためにはこれらの過程を考慮することが必要です。そこで本研究では以下の手順で「いぶき」による人為起源CO2濃度を求めました。
はじめに、人工衛星から見た夜間の地球表面の明るさと火力発電所のデータベースに基づく化石燃料消費による人為起源CO
2排出量データ（排出インベントリ
注釈イ）と大気輸送モデルを用いて、人為起源CO
2排出によるCO
2濃度の時空間分布を推定します。つぎに、この推定結果をもとに「いぶき」によるCO
2濃度データを人為起源CO
2排出の影響を受けているデータ（図1上）と受けていないデータとに分類します。最後に、人為起源CO
2排出の影響を受けていると判断されたデータとその周辺で影響を受けていないと判断されたデータの差の平均値を求め、更に森林火災やコンピュータシミュレーションで推定した植物の影響等を取り除いたものを「いぶき」による人為起源CO
2濃度（図1下）としました。
以上のようにして算出した「いぶき」による人為起源CO2濃度の全球分布等を図１に示します。
図1上より、人為起源CO2排出の影響を受けていると判断されたデータ（灰色の点）の多くは北半球に集中していること、特に大都市域等の周辺に多いこと等がわかります。
また図1下、図2において特に人為起源CO2濃度の高かった領域を表1にまとめます。これらの領域は、人口が密集した、または火力発電、油・ガス田開発を含めた産業活動が盛んな領域と考えられます。
次に、図１下に示す4つの領域（日本、東アジア、北アメリカ、全球）におけるインベントリ等による人為起源CO
2濃度
注釈ウと「いぶき」による人為起源CO
2濃度との関係（過去3年半の平均値）を図3に示します。
図3より
・「全球」「北米」において、「いぶき」による人為起源CO2濃度とインベントリ等による人為起源CO2濃度の相関は高く、その差は「いぶき」の誤差の範囲内である（各点のエラーバーが1対1ラインにほぼかかっている。）。
・「東アジア」において、「いぶき」による人為起源CO2濃度とインベントリ等による人為起源CO2濃度の相関は良い。ただしその差は一部で誤差を越えている。
・「日本」において「いぶき」による人為起源CO2濃度とインベントリ等による人為起源CO2濃度は正の相関を示すが、「いぶき」のデータ数が少ないため「いぶき」による人為起源CO2濃度の誤差はかなり大きい。
といったことが分かります。
以上より、「いぶき」は大都市等における化石燃料消費によるCO2濃度の上昇を捉えている可能性が高いと言うことができます。
ただし現時点では地上観測によって本研究の結果を検証することができていないこともあり、今回の結果にはまだ多くの不確実性が残されていることに注意が必要です。
今回の結果より、「いぶき」や将来の衛星によるCO
2濃度データを人為起源CO
2排出（インベントリ）の監視
注釈キに利用できる可能性も示されました。今後は衛星による人為起源CO
2濃度の推定精度を高めるために、より高頻度・多数の衛星CO
2濃度データの取得方法
注釈クを検討するとともに、大規模排出源周辺での地上観測を行うなど人為起源排出量を衛星CO
2濃度データから推定する手法を確立するための研究及び推定結果の実証に取り組む予定です。
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