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世界気象機関 全球大気監視プログラム
世界気象機関 WMO 全球大気監視プログラム GLOBAL ATMOSPHERE WATCH No. 172 世界気象機関 全球大気監視プログラム（GAW） 戦略計画（2008 年～2015 年） WMO 戦略計画（2008 年～2011 年）の実施に対する貢献の一つとして WMO TD NO. 1384 世界気象機関 全球大気監視プログラム（GAW） 戦略計画（2008 年～2015 年） 主要貢献者（アルファベット順） 議長 Gerhard Müller 科学諮問部会および専門家集団 Rick Artz および降水化学に関する科学諮問部会 Urs Baltensperger およびエーロゾルに関する科学諮問部会 Greg Carmichael および GAW 都市気象環境（GURME）に関する科学諮問部会 Ed Dlugokencky および温室効果ガスに関する科学諮問部会 Stuart Penkett および反応性ガスに関する科学諮問部会 Johannes Stähelin およびオゾンに関する科学諮問部会 Ann Webb および紫外線に関する科学諮問部会 世界データセンターに関する専門家集団（ET-WDC） 外部貢献者 Øystein Hov Jörg Klausen Bill Sturges 世界気象機関（ WMO ）／全球大気監視プログラム（ GAW ）事務局 Leonard Barrie Geir Braathen Liisa Jalkanen Slobodan Nickovic 2 目次 はじめに ..................................................................................................................................... 6 概要 ............................................................................................................................................ 8 1 概要 ..................................................................................................................................... 16 1.1 GAW の根拠 ................................................................................................................... 16 1.2 使命 ............................................................................................................................... 19 1.3 主な長期目標 ............................................................................................................... 19 1.4 実施方針 2008-2015 ..................................................................................................... 20 2 GAW の各組織 ...................................................................................................................... 22 2.1 IGACO をはじめとする GAW の組織の概説 ..................................................................... 22 2.2 国家水文気象機関 ......................................................................................................... 24 2.3 専門家集団 .................................................................................................................... 26 2.4 中枢機能 ........................................................................................................................ 30 2.5 事務局 ............................................................................................................................ 34 2.6 GAW 関連機関 ............................................................................................................... 36 3 観測システム......................................................................................................................... 40 3.1 地上観測 ........................................................................................................................ 40 3.2 航空機観測 ................................................................................................................... 44 3.3 衛星観測 ...................................................................................................................... 46 3.4 観測の統合 ................................................................................................................... 48 4 品質保証（QA）...................................................................................................................... 50 5 データ管理 ............................................................................................................................ 56 6 観測結果の統合および利用.................................................................................................. 62 6.1 同化を含む再解析および予測（統合を含む） .......................................................... 63 6.1.1 6.2 プロダクトおよびサービス ................................................................................. 66 評価 .............................................................................................................................. 67 7 GAW の主管分野 .................................................................................................................. 68 7.1 オゾン .......................................................................................................................... 71 7.1.1 オゾン全量 ............................................................................................................ 71 7.1.2 オゾン鉛直分布観測 ............................................................................................. 74 3 7.1.3 7.2 プロダクトおよびサービス ................................................................................. 77 温室効果ガス ............................................................................................................... 80 7.2.1 二酸化炭素（CO 2 ）（△ 14 C、CO 2 内の б 13 C および б 18 O、ならびに O 2 /N2 比を含 む） ................................................................................................................................... 80 7.2.2 メタン（CH 4 ）...................................................................................................... 85 7.2.3 一酸化二窒素（N 2 O） .......................................................................................... 87 7.2.4 ハロカーボンおよび六フッ化硫黄（SF 6 ） ......................................................... 89 7.2.5 プロダクトおよびサービス ................................................................................. 91 7.3 反応性ガス ................................................................................................................... 92 7.3.1 地上オゾン ............................................................................................................ 93 7.3.2 一酸化炭素（CO） ............................................................................................... 95 7.3.3 揮発性有機化合物（VOCs） ................................................................................ 98 7.3.4 窒素酸化物（NO x ） .............................................................................................101 7.3.5 二酸化硫黄（SO 2 ） .............................................................................................102 7.3.6 水素分子（H 2 ） ...................................................................................................103 7.3.7 製品およびサービス ............................................................................................106 7.4 湿性沈着 .....................................................................................................................106 7.4.1 7.5 紫外線 ......................................................................................................................... 111 7.5.1 7.6 9 製品およびサービス ............................................................................................120 補助要素 ............................................................................................................................121 8.1 太陽放射 .....................................................................................................................121 8.2 気象観測 .....................................................................................................................124 8.3 自然放射能 ..................................................................................................................126 GAW 都市気象環境（GURME）プロジェクト................................................................129 9.1 10 製品およびサービス ............................................................................................115 エーロゾル ..................................................................................................................116 7.6.1 8 製品およびサービス ............................................................................................ 111 製品およびサービス...................................................................................................134 支援活動 ..........................................................................................................................135 10.1 情報の流通 ................................................................................................................135 4 10.2 能力開発....................................................................................................................138 10.3 製品およびサービス .................................................................................................143 11 資金 ..................................................................................................................................143 12 今後の見通し ...................................................................................................................145 図・表・ボックス一覧 ...........................................................................................................146 責任組織・任務に関する一覧 ................................................................................................147 付属書類：略語一覧 ...............................................................................................................150 5 はじめに 世界気象機関（WMO）の加盟国は、長年にわたり、気象、気候および大気質に関する計画 と活動における大気化学の重要性を認識してきました。その結果、1989 年の WMO 第 41 回執行理事会において、全球大気監視（GAW）プログラムが策定されました。本プログラ ムにより、1970 年代以前の 2 つの長期監視プログラム（全球オゾン観測システム（GO 3 OS) および大気バックグランド汚染観測網（BAPMoN））が統合されることになりました。 大気科学委員会は（CAS）、第 10 回委員会（1990 年、オッフェンバハ）の報告の中で、こ の決定に賛同するとともに、「GAW の基本概念は、大気組成の監視に対して、温度、風お よび降水等の古典的気象パラメータに対するのと同等の重要性を見い出さなければならな いということにある」と強調しています。GAW は、第 11 回世界気象会議（1991 年）にお いて承認され、第 44 回執行理事会（1992 年）では GAW 技術規則が承認されました。 GAW はそれ以降、統合地球大気化学観測（IGACO）戦略の実施や、オゾン、エーロゾル および温室効果ガス等の必須気候要素に対する監視の必要性に関して、WMO が主導的役 割を果たす上での主要なプログラムへと発展しています。 WMO 戦略計画（2008 年～2011 年）に整合する第三次 GAW 戦略計画（2008 年～2015 年） を紹介できて嬉しく思います。環境汚染および大気化学に関する大気科学委員会作業部会 （CAS OPAG-EPAC）に貢献したすべての専門家に対し、本プログラムの策定に果たした 役割に感謝します。その作業には、科学諮問部会ならびに品質保証科学センター、中央較 正施設、世界・地域較正センターおよび世界データセンターの指導者を含む国際的な GAW コミュニティ内の一連の協議が含まれました。本計画は、2007 年 4 月に CAS OPAG-EPAC の合同科学運営委員会によるレビューおよび承認が行われました。 GAW 戦略実施計画（2008 年～2015 年）は、従来の計画の成功側面を取り入れると同時に 将来の必要性に対処するために、いくつかの前向きな変更を行うものです。GAW は今後 10 年間で、IGACO 戦略の実施を通じて、大気化学に関連した挑戦に取り組みます。GAW 6 プログラム（2008 年～2015 年）は、WMO 観測システムの主な構成要素であることから、 全球地球観測システム（GEOSS）に大きく貢献するものだと言えます。本戦略計画では、 エーロゾル、オゾンおよび温室効果ガスに関する情報が明らかに必要となる数値予報につ いての最近の多くの発展に対処します。本計画は、GAW の実施に関するコミュニティの拡 大は、WMO 情報システム（WIS）との関係を強め、THORPEX を含む世界天気研究プログ ラム（WWRP）による予測研究活動と GAW を緊密にするものです。また、常に変化し続 ける気候のもとで、社会的ニーズに対処するために大気化学に関する組織的な監視および 解析を応用することを目的とした、唯一の国際的メカニズムとしての GAW の役割を強調 します。 WMO 事務局長 （M. Jarraud） 7 概要 本全球大気監視（GAW）戦略計画は、プログラムの現状に対する評価を踏まえ、今後 8 年 間（2008 年～2015 年）の間に GAW の構成要素を発展させる基盤となるものであり、統合 地球大気化学観測［IGACO、2004］に関する枠組み戦略、統合地球観測戦略（IGOS）のテ ーマ報告書に沿った内容となっている。具体的な実施任務については、2008 年～2011 年の 期間のみについて定められるものの、目標は全期間を対象としたものである。残りの計画 期間については、それまでの進展に対する評価をもとに 2011 年に策定される。 GAW 戦略計画は、GAW コミュニティの主な担い手による共同の努力をもって生み出され たものであり、環境汚染および大気化学に関する WMO 大気科学委員会作業部会の合同科 学運営委員会（JSSC OPAG-EPAC）によりレビューおよび認証が行われ、第 15 回世界気象 会議（2007 年）において承認された。 GAW 戦略計画は、GAW コミュニティ、当該コミュニティの提携プログラムおよびそれに 関心のある広範囲に及ぶ科学者を対象とするものである。 GAW の根拠および使命 全球大気監視（GAW）の根拠とは、地球大気に対して人間活動が及ぼす影響の増大につい て理解と管理の必要性にある。主な取り組みとして下記のものが挙げられる。 z 成層圏のオゾン層破壊および紫外線の増加 z 大気組成（特に温室効果ガス、オゾンおよびエーロゾル）に対して人間が及ぼす影響 に関連する気象および気候の変動 z 大気汚染が人間の健康に及ぼすリスクの軽減および大気汚染の長距離輸送および沈着 等の課題 取り組みの多くは、気象、気候、人間の健康と生態系の健全性、給水と水質、および農業 生産に影響を与える社会経済的な結果をもたらす。 GAW の使命は、統合地球大気化学観測（IGACO）戦略を踏まえ、下記の事項の通りであ る。 z 大気中の化学成分および特定の物理的特性について、地球規模の長期的な監視を継続 8 的に実施する。 z 品質保証および品質管理に重点を置く。 z 利用者に対し、関連する統合プロダクト・サービスを提供する。 上記を通じて、 z 社会に与える環境上のリスクを低減し、環境条約の要件に沿う。 z 気候、気象および大気質の予報能力を高める。 z 環境政策の支援に関する科学的評価に寄与する。 また、GAW は、WMO 加盟国からの委託事項についても、ニーズに応じると同時に、国家・ 地域のおよび国際的な監視プロジェクト、プログラム、システムおよび戦略に明確に関連 づけることにより、それらを遂行している。当該事項には下記のものが含まれる。 z WMO 統 合 地 球 観 測 シ ス テ ム の 構 成 要 素 の 一 つ と し て 、 全 球 地 球 観 測 シ ス テ ム （GEOSS）を支援することを目的とした環境と安全の全球監視（GMES）に貢献する。 z 特に全球気候観測システム（GCOS）の実施計画に貢献することを通じて、気候変動に 関する国際連合枠組条約（UNFCCC）を支援する。[WMO、2003a] z 成層圏オゾン層の保護に関するウィーン条約を順守し、同条約のフォローアップを図 る。 z 長距離越境大気汚染条約（CLRTAP）を支援する。 z 気候変動に関する政府間パネル（IPCC）のプロセスを支援することを目的として、大 気組成に関する包括的な一連の監視を行う。 プログラムの現状 GAW は 1992 年の発足以来、多数の WMO 加盟国による支援を受けて発展してきた。現在、 100 を 超 え る 加 盟 国 が 有 す る 約 700 か 所 の 観 測 所 が 、 GAW ス テ ー シ ョ ン 情 報 シ ス テ ム （GAWSIS）に登録されている。2007 年 3 月現在、各 GAW 世界データセンター（WDC） は 80～400 か所の観測所を登録している。 地上観測ネットワークは、依然 GAW において重要な役割を果たしている。（1 つまたは複 数のサイトから成る）24 の観測所が、GAW の全球観測所のネットワークを構成しており、 最新の観測所として、ユングフラウヨッホ（スイス）およびダヌムバレー（マレーシア） 9 がある。その他の観測所は、GAW の地域・協賛観測所のネットワークを形成しており、地 球観測システムに大きく貢献している。 ここ 10 年では、航空機観測および宇宙からの観測が、特にオゾン、太陽放射、エーロゾ ルおよびある種の微量ガスに関連した上部対流圏および下部成層圏の特性調査に大きく寄 与し始めている。航空機観測の中には、資金の不足から、依然として打ち切りの危険性を 有しているものもある。新世代の衛星センサーの稼働により、比較的長期にわたる一連の 観測が継続している場合もあるが、新たに一連の観測が開始されたものもある（IGACO 報 告書を参照）。ここ数年は、下部対流圏および中部対流圏の成分について調査することを目 的とした、衛星情報を使用するための専門知識の構築が行われてきている。データアクセ スは、改善されてきているものの、依然として最適の状態ではない。 WMO 大気科学委員会（CAS）ならびに WMO の環境汚染および大気化学に関する大気科 学委員会作業部会の合同科学運営委員会（JSSC OPAG-EPAC）の管理のもと、GAW の各種 専門家集団および中枢機能が存在している。その例を下記に挙げる。 z GAW の活動の組織・調整を目的とした、要素ごとの 6 つの科学諮問部会（SAGs）、な らびに世界データセンターに関する専門家集団（ET-WDC）および準リアルタイムで の化学データ配信に関する専門家集団（ET-NRT CDT）。 z ネットワーク規模でのデータ品質・科学に関連した機能を実施する 4 か所の品質保証 科学センター（QA/SACs）。 z 較正基準の維持、計測器較正および各観測所に対する研修を行う 15 か所の中央較正施 設（CCLs）ならびに世界・地域較正センター（WCCs、RCCs）。 z GAW ステーション情報システム（GAWSIS）により統合される観測データおよびメタ データを保管する 5 か所の世界データセンター。 主な長期目標 GAW の主な長期目標は、WMO 戦略計画（2008 年～2011 年）に沿ったものであり、IGACO 報告書［IGACO、2004］に記載されたものと同一内容である。直近の GAW 戦略計画（2001 年～2007 年）［WMO、2001b］に対して、本計画は下記の主なプログラムの発展に務めて 10 いる。 z 地上観測、気球観測、航空機観測、衛星観測および他のリモートセンシングによる観 測を統合することにより、GAW を三次元の全球大気化学観測ネットワークに発展させ ること。 z 準リアルタイム 1 でのデータ配信に適合したオゾン全量観測、オゾン鉛直分布観測およ びエーロゾル観測等、GAW に特定の部門を設けること。GAW データの交換を目的と した WMO GTS/WIS システムの利用を高めること。 z WMO 品質管理枠組み内で定義される GAW 品質管理システムに関連した、一貫したデ ータ処理システムに、観測システム、データ同化およびモデリング、データベースお よびプロダクト配送、ならびに品質保証および検証を統合させること。 z 大気輸送、数値気象予報モデルおよび関連するプロダクト・サービスの生成において、 必須気候要素（エーロゾル、オゾンおよび温室効果ガス）の同化を先導する研究開発 を支援すること。 実施方針 本 GAW 戦略計画の実施方針は下記のとおりである。 z 環境汚染および大気化学に関する合同科学運営委員会により、2 年ごとに GAW ネット ワークおよび GAW プログラムの現状を評価する。 z 主管分野における研究・応用活動を強化するため、オゾン／紫外線、エーロゾル、温 室効果ガスおよび大気質／長距離越境大気汚染といった主管分野ごとに専用の IGACO 事務局を設立し運営する。 z 確固たる実績を有する既存の GAW 観測所の継続的な稼働および発展を支援する。 z GAW の三次元観測ネットワーク内の空白域を解消するため、各国気象水文機関（国家 水文気象機関）、環境機関および研究組織間の協力関係を強化する。 z WMO GTS/WIS システムの利用を高めることにより、オゾン全量、オゾンゾンデおよ びエーロゾルの光学的厚さに関するデータを準リアルタイムで配信する。 z GAW の主要素（オゾン、紫外線、温室効果ガス、エーロゾル、特定の反応性ガスおよ び降水化学）に関する品質関連のプロセスおよび手順を標準化する。 z 1 WMO/GAW 世界データセンター（WDCs）により収集および保管されるデータの品質 本報告書では、観測時刻から 1～2 時間以内として定義される。 11 が既知のものであることを保証し、 「規則に沿った」のデータ提供方針に基づくオープ ンアクセスを促進する。 z 発展途上国在住の専門家を継続的に活用し、強力な科学プログラムに結びつける。 z 4 年ごとの GAW シンポジウムならびに米国地球物理学連合（AGU）および欧州地球科 学連合（EGU）等の大規模な会議での共同開催の専門分野のセッションを通じて GAW の認知度を高める。 主管分野の発展 GAW の多様な主管分野の現状および将来の発展については、各種科学諮問部会（SAGs） により検討され、その詳細については本報告書第 7 章に記載されている。概要は次のとお りである。 オゾン（O 3 ）は、大気中での物理的、化学的および放射のプロセスにおいて中心的な役割 を果たしている。オゾン層の保護に関するウィーン条約およびそれに基づくモントリオー ル議定書の成果は疑いの余地がない。しかしながら、21 世紀初頭から、未曽有の規模での オゾンホールの発生に伴い、成層圏オゾンの観測を継続する必要性が高まってきている。 成層圏および対流圏でのトレンドは、依然として科学上の論争のテーマとなっている。オ ゾン全量観測に関するドブソン・ブリューワー分光計測器の包括的ネットワークを、公開 されている較正履歴等を含む品質保証／品質管理（QA/QC）情報に重点を置きながら継続 する必要がある。衛星のリトリーバルが充実してきていることから、検証およびあるセン サーから別のセンサーへの移行を目的として、優れた較正履歴の構築に焦点を絞るべきで ある。 さらに、オゾンゾンデネットワークおよび他の鉛直プロファイルの情報源（ウンケル、ラ イダーおよびマイクロ波）を単一の地球規模のネットワークに統合する必要がある。準リ アルタイムでのデータ配信の機能を実施することが、数値予報およびモデル検証のための 観測の価値を高めることにつながると考えられる。GAW のオゾンネットワークを包括的な GCOS ネットワークとして認識することが優先課題である。 人間活動によって直接影響を受ける温室効果ガスのうちで、全体として放射効果が最も大 12 きいのは二酸化炭素（CO 2 ）であり、以下クロロフルオロカーボン類（CFCs）、メタン（CH 4 ）、 対流圏オゾン（O 3 ）、一酸化二窒素（N 2 O）と続く。特定の排出管理シナリオに適合した放 出源および吸収源について信頼ある長期的な予測を行うためには、CO 2 および CH 4 ならび にそれらの同位元素の存在量および鉛直分布に関する極めて正確な観測が必要となる。地 球規模のネットワークは依然として不完全なものであることから、大陸、北極地域、熱帯 地域および海洋に関する継続的な観測をもって拡大していかなければならない。利用可能 となる衛星観測の検証および導入は挑戦でもあり好機でもある。主な温室効果ガスである CO 2 および CH 4 の他、モントリオール議定書に基づき禁止、あるいは京都議定書により規 制されている化学物質の代替品の発生について念入りな監視を行う必要がある。また、当 該化合物のうちの一部について較正基準を統一することが必要であり、それを達成した観 測の正確さは、排出インベントリーの検証に必要なレベルを満たしている。GAW の CO 2 および CH 4 ネットワークは、既に GCOS 内の包括的ネットワークとして認識されており、 GAW の N 2 O、CFCs および SF 6 のネットワーク統合が優先事項である。 一連の反応性ガスは非常に多岐にわたっており、地上オゾン（O 3 ）、一酸化炭素（CO）、揮 発性有機化合物類（VOCs）、窒素酸化物類（NOx、NOy）、水素（H 2 ）および二酸化硫黄（SO 2 ） 等が含まれる。これらの化合物は、大気の酸化能を決定し、対流圏オゾンおよび対流圏エ ーロゾルの生成に影響を与えることから、大気質および気候に関係する。これらの化合物 のほとんどに関して地上観測ネットワークは、全般的に不十分であり、プログラムの発展 に対する継続的な取り組みが求められる。これまで GAW にとって優先度の高い航空機観 測プログラムを通じて豊富な情報が入手されてきており、衛星観測から得られた情報は限 られている。これらの化合物の多くについての地球規模での傾向は、十分に理解されてい ないものの、アジアでの排出量の増加による影響を受ける可能性があると考えられている。 品質保証および品質管理に関するプロセスをさらに改善し制度化すると同時に多様なデー タソースの統合のため、現行のネットワークを拡大し、地球規模のネットワークを構築す ることが目標である。地上オゾンについては、データ同化を目的とした、GAW の全球観測 所および特定の地域観測所の大部分における準リアルタイムでのデータ配信が想定されて いる。 大気降下物は、酸性沈着、富栄養化、微量金属の沈着、生態系の健全性、生物地球化学循 13 環および全球の気候変化に対する懸念により、依然として世界のいくつかの地域における 主な環境問題の一つとなっている。多くの地域では、二酸化硫黄の排出量削減が降水化学 に反映されているものの、降水に含まれる栄養物（窒素、場合によってはリン）の沈着が 生態系の富栄養化に寄与していることがより明白になってきている。世界の他の地域では、 産業化の進行が反応性ガスの排出量の増加をもたらしてきた。そのため、降水化学に関す る世界規模での監視は、依然として GAW にとって重要な任務である。それにも関わらず、 降水化学に関する GAW プログラムは、酸性雨が主要な環境問題である地域においてのみ 実施されている。その他の地域では、同プログラムは資金面での深刻な問題に直面してい る。したがって、可能なすべての観測拠点を拡大すると同時に既存のネットワークを維持 することが主な目標である。さらに、品質管理およびデータ管理に必要な中枢機能を維持 し改善することも主な取り組みとなる。 GAW における放射関連の活動は、紫外線放射に絞られている。GAW は、太陽放射に関し て、WMO の他のプログラムとの間で責任を共有している。紫外線放射は、多様な生態系 に対し多くの有害な影響をもたらすことから、地上の紫外線放射についての監視および将 来の変化に関する定量化が必要であるのは明らかである。地球規模の観測ネットワークの 分布は不規則である。GAW における紫外線関連の活動の主な目標は、熱帯地方および南半 球において観測拠点を拡大し、紫外線データの品質をさらに向上させ、紫外線データの保 管および配布に関する地上ネットワークの統合を強化し、衛星検証を目的とした紫外線デ ータの使用を促進することにある。 エーロゾルに関する活動は、エーロゾルが全球の気候変化、天気予報、および大気質／大 気の健全性等の広範囲に及ぶ課題にとって重要なものであることから、GAW の活動の中で も中心的なものとなっている。エーロゾルに関する問題は、地域的影響が地球規模での影 響と同等あるいはさらに深刻なものである場合が多いと考えられる。将来的には、世界規 模のネットワークとの協力のもと、エーロゾルの長期的観測について、その範囲を拡大し、 有効性を高め、適用を強化することが重要になる。重要な任務の一つは、数値予報の改善 を図るため、データ同化に使用することを目的として、特定の観測所においてエーロゾル の観測データを準リアルタイムで配信することである。 14 上記のパラメータに加え、化学的観測を最大限に有効活用するためには、多くの補助要素 が重要となる。GAW の観点から、これらの補助要素は気団の起源の特定あるいは地球の放 射バランスを直接的に明らかにすることに大きく寄与している。補助要素には太陽放射、 気象要素および放射性核種等がある。直達、散乱、全天日射についての地上観測所での長 期的観測は、気候変動に関する問題に対処する上で重要である。地上観測の分布および質 は極めて不均一であるため、トレンド解析を目的とした地上観測と衛星観測の統合が主な 目標である。局所的な気象情報は通常、気象と大気化学の高度な統合には十分ではないも のの、地域内の輸送過程および大気熱力学と大気化学との間の相互作用について理解する ために不可欠である。気象観測は通常、GAW 観測地点において行われるものの、常に十分 な時間分解能を容易に適用できるとは限らない。したがって、大気化学のプロセスに関す るより詳細な説明および理解のための気象情報の利用可能性、アクセスのしやすさおよび 使用を改善することが主な目標である。自然発生する放射性核種（ 210 Pb および 222 Rn）お よび人間活動による放射性核種（ 85 Kr）の放出源および消滅源の地球規模での分布につい ては、十分知られている。これらは、気体およびエーロゾルの広範囲かつ地球規模での輸 送を評価する上での理想的な手段としての役割を果たしている。したがって、将来的には、 GAW 観測所で大気中の放射性核種の監視および測定を行う能力を向上させるべきである。 都市大気質に関する分野横断的な活動として、GAW 都市気象環境プログラム（GURME） への注力が挙げられる。世界の国家気象水文機関は現在、大気質およびそれに関連する気 候変動の影響を受けやすい公衆衛生の問題についても包含するよう、それぞれの従来の役 割を拡大している。GURME では、大気質に関する高品質のサービス提供を目標として、 GAW の観測能力と化学天気予報に関するニーズとを結合させる大気質のいわゆる端から 端までの取り組みに対処する。主な活動としては、観測システムの改善およびそれらの都 市部のモデルとの統合、大気質に関する衛星の適用、大気質に重点を置いた能力強化／訓 練イニシアティブが挙げられる。 責務 GAW と他の関連する国際的あるいは国家組織およびプログラムとの共同活動は、今後も極 めて重要である。他の WMO プログラム同様、GAW は WMO 加盟国、提携機関および科学 コミュニティによる自発的な貢献に基づくものである。WMO は指導的役割を果たしてい 15 るものの、その役割はプログラムへの正規の貢献を要求することではなく、むしろそれら を奨励することにとどまる。WMO の目標は、個人および組織がプログラムについて認識 するプロセスを通じてボトムアップで実現されなければならない。 WMO 加盟国の環境機関との間での一連の新たなパートナーシップが必要になると思われ る。また、それに伴い、各国家気象水文機関が環境モニタリング機関との協力関係を構築 することが重要となる。GAW はそれを支援するだろう。 1 概要 1.1 GAW の根拠 世界気象機関（WMO）の加盟国は、長年にわたり、大気化学の、気象、気候および大気質 での重要性を認識してきた。大気は、地球システムの他の構成要素と同様、19 世紀の産業 革命以来の多様な注目すべき変化をもたらしてきた人口および人間活動の継続的な増大に よる影響を受けている。当該影響として下記の事項が挙げられる［IGACO、2004］。 z 大気中の温室効果ガスおよびエーロゾルの増大、ならびに関連した気候変動。 z 成層圏オゾンの地球規模での減少およびそれに付随する地上での紫外線の増加、なら びにそれらがもたらす人間の健康および生態系への影響。 z 発展途上国を含む世界中の大部分の都市での光化学スモッグの発生および北部対流圏 でのバックグランドオゾンの増大。 z 大気降下物による酸性雨ならびに地表水および他の自然生態系の富栄養化。 z バイオマス燃焼および他の農業活動に起因するエーロゾルおよび光化学オキシダント 濃度の高まり。 z 産業の発展および人口増加が起きている地域での微粒子の増加ならびにそれらに付随 する視程の低下および人間の健康への影響。 z 産業活動から遠く離れた地域への長距離越境大気汚染。 上記の大気組成に関する変化の多くは、気象、気候、人間の健康および生態系の健全性、 給水および水質、ならびに農業生産に影響を与える社会経済的な結果をもたらす。こうし た影響を減らすため、様々な軽減策が導入または検討されている。しかしながら、経済を 16 拡大し、貧困を緩和することを目的として人間活動が増大し続けることから、これらの影 響は近い将来において重要でありつづけ、また、健全な政策を構築するための情報が必要 であることは確かである。 WMO は 、 GAW プ ロ グ ラ ム を 通 し て 、 社 会 的 利 益 を も た ら す 全 球 地 球 観 測 シ ス テ ム （GEOSS） ［GEO、2005］の 9 分野すべてに対し、基本的な支援を提供する。その目的は、 次のとおりである。自然および人間によりもたらされる災害に起因する生命および財産の 損失を軽減すること、人間の健康および幸福に影響を与える環境要因について理解するこ と、エネルギー資源の管理を改善すること、気候変動について理解、評価、予想、軽減お よび適応すること、水循環に対する理解を深めることにより水資源管理を改善すること、 気象情報、気象予報および気象警報を改善すること、水資源管理ならびに陸地、海岸およ び海洋の生態系に関する予測を改善すること、持続可能な農業を支援し砂漠化を阻止する こと、生態系の多様性について理解し監視し保護すること。 また、WMO は気候変動に関する国際連合枠組条約（UNFCCC）、成層圏オゾン層の保護に 関するウィーン条約、および越境大気汚染に関する条約（CLRTAP）の支援にも積極的に 関与してきている。WMO の統合全球観測システムに関する GAW の活動は、GEOSS の支 援を目的とした GMES への貢献として認識されている。GAW の科学・技術コミュニティ は、全球気候観測戦略（GCOS）による気候に関する地球観測システムの妥当性について の第二次報告書における戦略実施計画に寄与している［WMO、2003a］。GAW は、必須気 候要素（ECVs）の重要な 3 種類（温室効果ガス、オゾンおよびエーロゾル）に関連した活 動を主導する国際的プログラムに指定されている。 GAW コミュニティは、気候への応用の取り組みに加えて、研究および業務予報にエーロゾ ル、オゾンおよびそれらの前駆気体物質を加える支援のための研究や運用の要請の高まり に応えている。化学要素を数値予報に含めることは、大気質に関する予測および気候強制 力を気象サービスやプロダクトに加えることのみならず、直接的・間接的な放射強制およ び降水形成に関するフィードバックを通じて従来の天気予報の正確性および実用性に影響 を与えるとも認識されている。 17 大気化学組成は、4 つの制御因子グループ（排出、変質、輸送および消滅）間のバランス により決定される。GAW はこれまで、主に大気組成の観測に重点を置いてきた。現行の戦 略計画をもって、その使命（観測およびモデリングを通じて、大気組成の制御要因を、図 1 および GEOSS の 9 つの社会的テーマにおいて示されている応用ニーズに貢献するプロダ クトに統合すること）を達成することを目指す。 次世代の GAW プログラム（2008 年～2015 年）は、その使命および長期目標を達成するこ とを目指し、枠組み戦略、つまり統合地球大気化学観測（IGACO）に関する統合地球観測 戦略（IGOS）のテーマ報告書に基づく内容となっている［IGACO、2004］（図 1）。WMO は 、 GAW プ ロ グ ラ ム を 通 じ て 、 地 球 大 気 化 学 観 測 に つ い て の よ り 優 れ た 統 合 を 目 指 す IGACO の勧告の実施を主導する。図 1 に示すとおり、統合システムは、観測、品質保証お よび較正／検証（cal/val）、ならびに各国の世界統合データ保管／解析センター（WIDACs） への（一部は準リアルタイムでの、大部分はより遅い）データ配信等を含む大気全体に関 する測定を取り扱う。WIDACs は、特定の要素ごとのあらゆる観測データを保管し、それ らを利用者に提供するセンターまたはセンターネットワークである。化学物質の排出およ び大気中／地上との交換についての定量化を改善することを目的とした逆解モデル法に関 与する研究者は、重要な利用者コミュニティの好例である。古典的な気象要素に対する WIDAC の主な例は、気象センター（例：欧州中期気象予報センター（ECMWF）、米国国 立環境予報センター（NCEP）および気象庁（JMA））の再解析に使用される入力データセ ットである。現在、特定のネットワークまたは機器からの観測データを保管することに重 点を置いているデータセンターは存在するものの、大気化学要素を対象として十分に調整 された WIDAC はない。気候変動、オゾン層破壊／紫外線の増加、大気質および長距離越 境汚染に関連した社会経済的な取り組みに適合したシステムが必要であり、そうしたシス テムにより、WMO 加盟国および多様な科学コミュニティにとって必要なプロダクトおよ びサービスの供給がなされる。 GAW は、IGACO の実施において指導的役割を果たすため、WMO 加盟国からの委任に従 う。また、それは、国家・地域の、および国際的な観測プロジェクト・プログラム・シス テム・戦略（例：全球気候観測システム（GCOS）、統合地球観測戦略（IGOS）、全球地球 観測（GEO）、統合地球大気化学（IGAC））に明確にリンクしており、そのニーズに応える 18 ものである。 図 1 統合地球大気観測システムの枠組み［IGACO、2004 年］ 1.2 使命 GAW の 使命 は、統合地球大気化学観測（IGACO）戦略を踏まえ、下記の事項を行うこと である。 z 大気中の化学成分および特定の物理的特性について、地球規模の長期的な監視を継続 的に実施する。 z 品質保証および品質管理に重点を置く。 z 関連する統合プロダクト・サービスを利用者に提供する。 上記を通じて、 z 社会に与える環境上のリスクを軽減し、環境条約の要件に適合する。 z 気候、気象および大気質の予報能力を高める。 z 環境政策の支援に関する科学的評価に寄与する。 1.3 主な長期目標 GAW は、IGACO 戦略［IGACO、2004］に基づき、WMO 戦略計画（2008 年～2011 年）に 19 取り組むことを主な長期目標とする。 1. 自然変動を超える気候変動に関連した温室効果ガスおよびエーロゾルの濃度に関する 長期的かつ人為的トレンド、および気候変動が大気組成に及ぼす必然的な影響の検出。 2. 気候、大気質、オゾン層破壊および地域間での長距離越境汚染に関連した環境影響評 価の改善。 3. 汚染源およびそれらの影響を受けやすい風下の被害対象への大気経路の定量化の改善。 4. 大気化学に関する顕著な問題について研究することを目的とした様々な高度での特定 の化学要素およびエーロゾルに関する信頼性の高い地球規模の濃度場。 5. 人口密度の高い地域および人里離れた地域の両方における地表の紫外線強度に関する 予測の改善。 6. 森林火災、砂塵嵐および火山噴火等の大きな現象に起因するプリュームの直接観測。 7. 気象および大気質の両方に関する局地予報、ならびに現在入手不可能な地域での、予 報の改善。 1.4 実施方針 2008-2015 端から端まで統合されたアプローチ z IGACO 戦略［IGACO、2004］の勧告に従い、GAW 計画を実施する。 z 予報システムに関するデータ同化および過去の大気組成についての再解析を可能にす るため、大気組成観測に関するモデリング活動、品質保証、データ管理、および支援 活動を GAW に統合する。 一般的管理および運用 z GAW プログラム、GAW データの応用および GAW プロダクト・サービスの開発にト ップレベルの研究グループを関与させる。 z WMO 大気科学委員会（CAS）・環境汚染および大気化学に関する大気科学委員会作業 部会の合同科学運営委員会（JSSC OPAG-EPAC）により、2 年ごとに GAW ネットワー クおよび GAW プロジェクトの現状を評価する。 観測システム z 確実な実績を有し地球規模ネットワーク内の空白を解消する既存の GAW 観測所の継 20 続的な稼働および発展を支援する。 z 地球規模のネットワークを完成させるため有力なネットワークを有する GAW 観測コ ミュニティおよび協賛観測所との協力関係により、地球規模のネットワーク内の空白 域を明確にしそれらを解消する。また、GAW ネットワークおよび GAW プロジェクト の空白を解消することを目的として、各国気象水文機関、環境局および研究機関の協 力関係を改善する。 z IGACO 戦略［IGACO、2004］の勧告を実施することによって、地上観測、気球観測、 航空機観測、衛星観測および他のリモートセンシング観測を統合することにより、 GAW を三次元の地球大気化学観測ネットワークに発展させる。 品質管理 z WMO 品質管理枠組みの要件に適合するよう GAW の品質管理システム（QMS）を定義 し、CAS の一員として品質管理者を指名する。 z GAW の主要素（オゾン、紫外線、温室効果ガス、エーロゾル、特定の反応性ガスおよ び降水化学）に関するデータ品質目標および測定方法・手順を可能な限り標準化する。 データ管理 z GAW の主要素に関する地上観測、航空機観測および衛星観測等のデータならびに較正 履歴等の包括的メタデータへの開示性を改善する。 z GAW データ管理活動と WMO 情報システム（WIS）との調整に可能な限り尽力する。 z 統合地球大気化学観測システムに関するニーズに取り組むデータ保管・解析センター を発展させ、それらの支援を促進する。 z 各国の WMO/GAW 世界データセンター（WDCs）で収集および保管されるデータの品 質が既知のものであり、意図される使用に適したものであり、また、包括的に文書化 されていることを保証する。 z 今後利用可能となる、分散化されノード構造の WMO GTS/WIS を使用することにより、 大気質に関する上記の要素および予報を準リアルタイムで配信する。オゾンおよび特 定のエーロゾルを第一の優先項目とする。 支援活動 21 z 発展途上国在住の専門家を継続的に育成し、可能な限り、強力な科学プログラムに結 びつける。 z GAW の出版物、情報およびデータの配布、GAW の活動の管理を目的として、ウェブ を効率的に利用する。 z 4 年ごとの GAW シンポジウムならびに専門的な会議およびワークショップを通じて、 GAW プログラムの発展および実施を改善し促進する。 z 米国地球物理学連合（AGU）および欧州地球科学連合（EGU）等の大規模な会議にお ける共同開催の専門分野のセッションを通じて GAW ネットワークおよびそれがもた らす結果の知名度を高める。 2 GAW の各組織 2.1 IGACO をはじめとする GAW の組織の概説 GAW は、WMO 統合全球観測システムの大気化学分野として、気候、気象および大気汚染 問題に関する理解の空白について取り組むこと、ならびに WMO 加盟国が国家の使命を完 遂するために必要なサービスおよびプロダクトを提供することを目的として地球規模のネ ットワークを維持している。 図 2 に示したとおり、GAW の監視システムは 6 つの要素グループ（オゾン、紫外線、温室 効果ガス、エーロゾル、特定の反応性ガスおよび降水化学）に重点を置いている。これら の要素に関して、GAW は合理的な観測システムに必要なすべての構成要素を支援する「地 球規模の調整の管理者」としての役割を果たしている。6 つの要素グループはそれぞれ、 地球規模のネットワークに関する科学的指導および技術的詳細について責任を負う科学諮 問部会（SAG）および GAW 中枢機能を有する。GAW の各組織の使命および運営方針の詳 細については以下に記載する。その他、GAW 都市気象環境プログラム（GURME）のため に設けられている SAG については、第 9 章に記載する。 22 図 2 WMO-GAW プログラムの構成要素 IGACO 戦略［IGACO、2004］には、地球大気化学観測の統合を通じてサービスおよびプロ ダクトを提供する方法についての指針／勧告が記載されている。同戦略においては、地球 大気組成観測の過去、現在および将来の状況、ならびに統合地球大気化学観測（IGACO） システム（図 1 を参照のこと）に関する将来的な要件および優先事項に対する評価がなさ れている。IGACO には、大気中の 14 グループの化学要素を対象とした地上観測、航空機 観測および衛星観測の統合の不足部分の解消に取り組む次世代の GAW プログラムに関す る合理的かつ概念的な枠組みおよび勧告が記載されている（第 7 章の表 2 を参照のこと）。 IGACO の実施には主管分野に関する課題および分野横断的課題がある。各主管分野には WMO 加盟国が主催する IGACO 事務局または主管分野において確固たる研究・導入実績を 有する提携機関により策定された実施計画がある。各実施計画は GAW 自身と、GAW と研 究コミュニティおよびプロダクト・サービスの使用者コミュニティとの架け橋となる主要 提携機関を通じて WMO と共同で行われる。 GAW の各種 SAG は、IGACO 実施計画への貢献の達成に向けて、関連する IGACO 事務局 に対し助言を行い、コミュニティのコンサルテーション・ワークショップを利用する。 23 IGACO は、オゾン／紫外線、エーロゾル、温室効果ガスおよび大気質／大気汚染の長距離 輸送に重点を置くことを最優先する。分野横断的課題への取り組みとしては、観測システ ム、データ同化とモデリング、データベースとプロダクト配信、ならびに品質保証と検証 等が挙げられる。 2.2 国家水文気象機関 現状 GAW の意義および GAW のさらなる発展に向けて各国家水文気象機関が果たすべき責務に ついては、第 1.1 項に記載してある。GAW を代表して国家活動（研究機関および他の組織 による国家活動を含む）の調整を行うことは各国家水文気象機関の責務である。現在、約 80 か国が GAW の観測プログラムに参加しており、参加国の数は増え続けている。また、 その 4 分の 1 が全球観測所を運用しており、一部は他の加盟国または国際機関／国際ネッ トワークから支援を受けている。観測所の運用責任は参加国にある。既に多くの WMO 加 盟国が GAW にとって不可欠な中枢機能を提供している（詳細については、第 2.4 項を参 照のこと）。環境活動に関する国家責任が国家水文気象機関の管轄範囲内に完全に入らない ことが少なくない。当該責任が複数の国内当局（例えば、環境担当の省庁と研究担当の省 庁）の責任にまたがる可能性さえある。そのような場合、国家的議論を行う必要があり、 その交渉の中で実りある成果を得るために、各国家水文気象機関が WMO および他の国際 機関からの強力な支援を必要とすることがある。さらに、加盟国は GAW の全球・地域観 測所を長期にわたり支援することが可能か否かについて決定しなければならない。当該支 援には多くの資源および技術が必要である。 目標 z 世界気象会議に対する責務に基づき、GAW の既存の中枢機能（第 2.4 項を参照のこと） および観測所の運用を支援し、振興する。 z GAW の参加国（特に、十分なノウハウおよび開発能力を有する参加諸国に対し、それ らの訓練を拡大し支援を強化することを目的として、当該参加諸国を勧誘することに より、中枢機能および専門家集団に貢献することが可能な国）の数を増加させる。 z 各国家水文気象機関および他の関連国家機関すべてに対し、研究所および機関の間の 24 適切な国内協力関係を構築するよう奨励する。 z GAW の観測ガイドラインおよび観測手順の順守を確保する。 z WMO GTS/WIS を通じたエーロゾル、オゾンおよび関連要素の観測結果の準リアルタ イムでの交換を促進する。 z 大気輸送ならびに数値予報モデルへの必須気候要素（エーロゾル、オゾンおよび温室 効果ガス）の同化に関する研究・開発および関連するプロダクト・サービスの生成を 支援する。 z GAW に関するサービスおよびプロダクトの開発を実施する。 実施戦略 任務 2.1 カナダ、中国、チェコ、エジプト、ドイツ、フィンランド、日本、南アフリカ、 スペイン、スイスおよび米国による長期的な関与を重視すると同時に、GAW の 成功にとって重要な参加国による GAW の支援およびより多くのパートナーの参 加の必要性ががる。 （事務局－毎年） 任務 2.2 高い優先度を持った GAW の任務を支援する加盟国を特定し、支援を要請する。 欧州連合の国でさらなる諸国の関与が少なくとも必要である。 （事務局－毎年） 任務 2.3 国内の様々な機関の間との協力関係を強化する。 （事務局－59 回から 63 回の執行理事会（EC）および第 19 回総会（2011 年）まで） 任務 2.4 準リアルタイムで観測結果を配信、およびそれらの観測結果をリスク軽減の警 告システム改良に利用することを促進する横断的プログラムおよび委員会 間活 動に協力する。 （事務局－毎年） 任 務 2.5 GAW の 観 測 ガ イ ド ラ イ ン お よ び 観 測 手 順 の 実 施 を 通 じ て 、 承 認 済 み の WMO-GAW の基準に対する観測結果のトレーサビリティを保証する。 （国家水文気象機関および各 SAG の観測プログラム－継続） 任務 2.6 地域の大気質と気候モデルならびに数値予報モデルにおけるエーロゾル、オゾ ンおよびそれらの前駆物質の統合に向けた参加諸国の研究・開発活動を支援する。 （事務局－毎年） 25 任務 2.7 数値モデリングおよび同化技術による大気化学観測と気象観測との統合ならび に効果的な新たな環境予測プロダクトの生成に向けた IGACO の勧告［IGACO、 2004］の実施を支援する。 （事務局－毎年） 2.3 専門家集団 現状 大気科学委員会（CAS）は、大気化学に関する研究活動（GAW を含む）および世界天気研 究プログラム（WWRP）等の天気予報研究を指導する WMO の技術委員会である。第 14 回 CAS［ WMO、 2006］ は 、 環 境 汚 染 お よ び 大 気 化 学 に 関 す る 大 気 科 学 委 員 会 作 業 部 会 （OPAG-EPAC）の合同科学運営委員会（JSSC）を GAW の運営団体として正式に設立し、 委託事項を策定した［WMO、2006］。さらに、第 14 回 CAS は、従来の GAW 戦略計画（2001 年～2007 年）［WMO、2001b、2004b］およびその中で定義される専門家受諾団体を受理し た。第 58 回執行理事会は、委員会の報告書を受理した［WMO、2007b］。 OPAG-EPAC 合同科学運営委員会（JSSC）の下には、温室効果ガス、エーロゾル、オゾン、 紫外線、反応性ガス、降水化学および GAW 都市気象環境プログラム（GURME）の各分野 を対象とする 7 つの科学諮問部会（SAGs）がある。SAG の中には、各種 SAG の分野内の 特定の領域または要素を取り扱うことを目的とした専門家のサブグループを設けているも のもある。GAW の各種科学諮問部会（SAGs）の一般的な委託事項は下記のとおりである ［WMO、2006］。 ボックス 1 GAW 科学諮問部会の委託事項［WMO、2006］ 26 (a) OPAG-EPAC に関連する評価についての指針および助言を与える。 (b) 利用者の要求に基づき、科学的な優先度を明確化する。 (c) IGACO 戦略および地域のニーズを踏まえ、GAW 戦略計画に貢献する。 (d) GAW 戦略計画において定義される勧告、任務およびプロジェクトを実施する。 (e) 現場での運用について監視を行い、ネットワーク、観測方法および技術の開発につい て勧告を行う。 (f) 測定手順・ガイドライン、データ品質目標および（適用可能な場合は）標準運用手順 を発展させる。 (g) JSSC OPAG-EPAC に対し、進捗状況および重大な問題について報告する。 (h) 世界天気研究プログラムに関して、OPAG と連携をとる。 また、GAW 世界データセンターに関する専門家集団（ET-GAW WDCs）については、下 記の委託事項が受諾されている［WMO、2006］。 ボックス 2 GAW 世界データセンターに関する専門家チームの委託事項［WMO、2006］ (a) GAW WDCs の活動と GAW ステーション情報システム（GAWSIS）の活動との連携を 図る。 (b) WMO 情報システム（WIS）に関する GAW の要件を策定し、運用上のかつ時間制限 のある応用を目的としたサービスの定義および調整に貢献する。これにより、利用者 は GAW および他の環境観測のデータをネットワーク上で、また、可能な場合は準リ アルタイムで入手することが可能となる。 JSSC の初会合で、準リアルタイムでのデータ配信メカニズムと責任ある世界データセンタ ーの必要性を認識し、準リアルタイムでの化学データの転送に関する専門家集団が下記の 委託事項をもって設立された。 ボックス 3 準リアルタイムでの化学データの転送に関する専門家集団（ET-NRT CDT） の委託事項 (a) NWP お よ び 大 気 質 モ ニ タ リ ン グ ・ 予 報 セ ン タ ー の ニ ー ズ を 満 た す よ う に 、 WMO 27 GTS/WIS による準リアルタイムでの GAW データの転送を強化する活動の立案に貢献 する。 (b) GAW データの準リアルタイムでの配信に関する問題の解決方法を開発・実証する試 験プロジェクトの実施に積極的に参加する。 (c)大気化学観測コミュニティの代表として、WMO GTS/WIS の開発に貢献する。 JSSC OPAG-EPAC のメンバーは、各科学諮問部会（SAGs）の議長、および地理および分野 ごと代表性を埋める専門家からなる。メンバーは、OPAG-EPAC の議長の勧告に基づき、 CAS の議長によって主催される CAS 管理グループにより指名される［WMO、2006］。 各 SAG は、GAW 戦略計画（2001 年～2007 年）［WMO、2001b、2004b］に基づき、プログ ラムに対し重要な貢献を果たしてきており、その活動は現在確固たるものとなっている。 各 SAG、ET-GAW WDC および ET-NRT CDT の活動については、JSSC により隔年でレビュ ーが行われる。JSSC の議長は、事務局との協議を踏まえ、専門家集団の議長リストを作成 する。当該リストは JSSC からの助言を得ることを目的として回覧される。SAG の議長の 任期は最長 4 期（計 8 年間）が推奨される。JSSC の議長、承認された SAG の議長と事務 局は、GAW プログラムに関する専門知識、要性および利用可能な財源に基づき、SAG ご とにメンバーの選定および確認を行う。 活動の実施を目的として GAW プログラムの範囲内で行動する集団の他に、GAW の専門家 が出席している CAS の委員会間の活動もある。そのうち、現在継続中の 3 つは、WMO 情 報システムに関する調整部会（ICCG-WIS）、メタデータの実施に関する専門部会（IPET-MI） および品質管理枠組みに関する作業部会（ICTT-QMF）である。 GAW プログラムを通じて IGACO の実施を主導するためには、第 2.1 項に要約された追加 的な活動が必要となる。IGACO の４つの主管分野は、WMO 加盟国または協賛機関から支 援を受けている IGACO 事務局（または事務局のネットワーク）を通じて実施される。主 管分野の指導者は、適切な科学的専門知識および経験を有し、かつ、当該分野に最も適し た SAG の一員でなければならない。IGACO の主管分野事務局の一般的な委託事項は下記 のとおりである。 28 ボックス 4 IGACO の主管分野に関する事務所の一般的な委託事項 (a) IGACO の主管分野に関する実施計画を進展させ、それにより実施を支援することを 目的として、GAW の適切な SAG を通じて WMO および協賛機関との連携を図る。こ れは、IGACO 報告書［IGACO、2004］第 5 章の勧告に従った内容である。 (b) 適切な GAW SAG の一員を、適切な施設、事務的支援およ事務局への旅費を有する科 学的な技官として任命する。 (c) IGACO の主管分野に関する活動において効果的なコミュニケーション（観測システ ムの現状、パンフレット、ウェブ・ポータル、等）を維持する。 (d) 適切なサービスおよびプロダクトの開発を目的として、WMO を支援する（例：ブレ ティン等）。 目標 z GAW の組織内のあらゆる活動（特に、専門家および中枢機能の活動ならびに WMO の 支援活動）に関して、明確な科学的指導者としての責任を明示する。 z 各品質保証科学センター（QA/SAC）、較正センター（CCs）および世界データセンタ ー（WDCs）の機能を調整し結びつけることを目的として、GAW のすべてのプログラ ム内容に関して、効果的な管理構造の標準化および構築を行う。 z GAW の指針に対する責任を長期的に共有する積極的な専門家の集団を拡大する。 z CAS-XIV の勧告 1［WMO、2006］に従い、本 GAW 戦略計画を通じて、IGACO の実施 を主導する。 実施戦略 任務 2.8 上記の第 2.3 項（現状）に記載される活動と委託事項を履行することにより、GAW プログラムの実施の進捗状況についてレビューを行う。 （JSSC、事務局－隔年ごと） 任務 2.9 上記の第 2.3 項（現状）に記載される一般的な委託事項および活動に従い、GAW プログラムおよび IGACO 戦略の実施を主導する。 （SAG 議長、事務局－継続） 任務 2.10 適切な WMO 技術委員会（例：基礎組織委員会（CBS）および計器観測法委員会 29 （CIMO））との協力により、WMO の全球地上放射観測網の放射測定の実施に関 するコミュニティを定義し、必要に応じて EC LVIII（第 3.3.1.4 項を参照のこと） に従い、当該 WMO プログラムの範囲内において放射の測定およびデータ保管に 関する要請と技術的専門知識とを融合と調整することを目的として、必要であれ ば、SAG に対し財政的支援を求める［WMO、2007b］。 （JSSC、事務局－2008 年まで） 任務 2.11 加盟国が日常業務のみならず他の活動（化学測定および標準的な気象観測を含む 観測所の新設、ならびに中枢機能の運用、等）にも関与することを促進すること により、適切な専門家の人数を増やす。 （事務局、継続） 2.4 中枢機能 現状および委託事項 現在、WMO 加盟国により、6 つの測定要素グループ（図 2 を参照のこと）を対象とする 5 種類の中枢機能が運用されており、それらは GAW の全球的な監視網に関する品質保証お よびデータ保管の基盤を形成している。中枢機能に含まれるのは、各国の一次標準（PS） を定める中央較正施設（CCLs）、品質保証科学センター（QA/SACs）、中央較正施設、世界・ 地域較正センター、および GAW のデータの保管およびアクセスに対し責任を負う世界デ ータセンターである。 各測定要素に対し責任を負う施設および機関の一覧を以下の表 1 に記載する。各種中枢機 能中枢機能の委託事項については、次のとおり定義されている。 ボックス 5 各国の GAW 中央較正施設（CCLs）の委託事項 (a) 特定の要素に関して、長期的に（数十年間にわたり）GAW の一次標準およびスケー ルを定める。 (b) 他の品質保証機関のニーズに応えるとともに GAW の活動を行う。 (c) GAW ネットワークの参加者が較正目的で必要とする研究所標準を準備または委託す る。 30 (d) GAW の分析研究室に対し、（世界較正センターまたは地域較正センターと協力して） 相互比較を行うために十分較正がなされた大気を供給する。 ボックス 6 各国の GAW 品質保証科学センター（QA/SACs）の委託事項 (a) 各品質保証科学センターが責任を負う特定の要素および地理的領域（世界、地域、国 家）に関して、GAW の品質保証活動および較正施設に関する運用枠組みを提供する。 (b) 各 WCC および RCC の活動を調整する。 (c) GAW の個別のサイトに対して品質保証システムに関する助言および支援を行う。 (d) 計測器較正・相互比較と他の測定活動との間の調整を行う。 (e) GAW の現場において定期的なシステム監査の実施または監督を行う。 (f) 観測所の科学者および技術者に対し、訓練、長期的な技術支援、およびワークショッ プを提供する。 (g) GAW のデータの科学的利用を促進し、科学的協力を奨励し参加する。 ボックス 7 (a) 各国の GAW 世界・地域較正センター（WCCs、RCC）の委託事項 GAW の観測所の運用に関わる加盟国に対し、それらの観測を GAW の一次標準に関 連づけることを支援する。 (b) 各 SAG による勧告に従って品質管理手順を発展させ、測定に関する詳細な品質保証 （QA）を支援し、一次標準に対する当該測定のトレーサビリティを保証する。 (c) 一次標準に対するトレーサビリティが可能な研究所標準および移動標準を維持す る。 (d) 既存の地域較正センターと連携して、移動標準を適用することにより、GAW の現 場において定期的な較正および業務監査を実施する。 (e) 品質保証科学センターとの連携により、観測所に対し、訓練および長期的な技術支 援を提供する。 ボックス 8 (a) 各国の世界データセンター（WDCs）の委託事項 適切な保管メカニズムまたは保管ネットワークメカニズムを通じて、GAW が地球規 31 模で調整する責任を負う大気化学観測の利用者に対して、既知の品質を持つ観測結 果に容易にアクセスできるようにするための支援を行う。 (b) パラメータごとにデータの提出および取得のための一貫したガイドラインとデータ フォーマットを構築する。 (c) 提出されたデータが、必要なフォーマット要素および包括的メタデータの内容を確 認し、これらの基準に合致していないデータについては提出を拒絶する。 (d) 提出されたデータ、フラグデータに関する問題について、妥当性および整合性を確 認し、必要な場合は観測所に対しフィードバックを行う。 (e) GAW の世界データセンターに関する専門家チーム（ET-GAW WDCs）に参加し、当 該専門家チームの目標を達成することに貢献する。 (f) 特にデータフォーマットの調和および準リアルタイムでのデータ配信に対するニー ズを配慮しつつ WIS の発展に伴い WDC の運用を発展させる。 目標 z GAW プログラムの堅牢性を高めることを目的として、GAW の中枢機能の設立を完了 し、それらを拡大する。 実施戦略 任務 2.12 GAW プログラム内の不足を埋めることを目的として、GAW の中枢機能の設立 を促進する。 （JSSC OPAG-EPAC、事務局－継続） 任務 2.13 GAW の要素ごとに適切な保管メカニズムまたは保管ネットワークメカニズム についての戦略を明確に定義する。 （SAGs、QA/SACs、WDCs－継続） 任務 2.14 WIDAC（図 1 を参照のこと）を通じて、将来的な応用および再解析のためにパ イロット要素（オゾンおよびエーロゾル）の観測結果を利用可能とする。 （JSSC OPAG-EPAC、事務局、SAGs－継続） 32 表 1 GAW 中枢機能の概要（2007 年 5 月現在）。各国の中枢機能は、限定表記（Am：米 国、E/A： ヨーロッパおよびアフリカ、A/O：アジアおよび南西太平洋）しない限り、全 世界を担当するものとみなされる。 観測種目 CO 2 CH 4 N2O 品質保証科学セ 中央較正施設 ンター （ CCL）（ 一 次 標 準 （ QA/SAC） 設定機関） JMA（ A/O） ESRL Empa (Am, E/A) JMA (A/O) UBA 世界較正センター 地域較正センター （ WCC） （ RCC） ESRL JMA JMA (A/O) ESRL IMK-IFU JMA CFCs, HCFCs, JMA HFCs オゾン全量 センター （ WDC） JMA Empa (Am, E/A) ESRL 世界データ JMA (A/O) ESRL 1 , ESRL 1 , Environment Environment Canada Canada 2 BoM 1 , ESRL 1 , IZO 2 JMA 1 , MOHp 1 MGO 3 , OCBA 1 SAWS 1 , SOO-HK 1 Environment Canada 5 , DLR 6 Environment オゾンゾンデ FZ-Jülich FZ-Jülich FZ-Jülich 地上オゾン Empa NIST Empa 降水化学 ASRC-SUNY ISWS ASRC-SUNY ASRC-SUNY CO Empa ESRL Empa JMA VOC UBA Canada OCBA, SOO-HK IMK-IFU JMA JMA SO 2 JMA NOx JMA 光学的厚さ PMOD/WRC 4 ASRC-SUNY BoM BSRN DLR ESRL EML Empa DLR 6 PMOD/WRC JRC ESRL (Am) 紫外線 太陽放射 JRC 5 IfT（ 物 理 的 特 性 ） エーロゾル PMOD/WRC PMOD/WRC Environment Canada MGO ニューヨーク州立大学（SUNY）大気科学研究センター（米国ニューヨーク 州アルバニー）、降水化学世界データセンター（WDCPC）を運営。 気象局（オーストラリア・メルボルン）、オーストラリア地区ドブソン較正 センター（RDCC）を運営。 基準地上放射観測網、スイス連邦技術研究所（ETH） （スイス・チューリヒ） ドイツ航空宇宙センター（ドイツ・ウェスリング・オーバープファッフェン ホーフェン）、大気のリモートセンシング観測に関する世界データセンター （WDC-RSAT）を運営。 米国海洋大気庁（NOAA）地球システム研究所、全球監視部（米国コロラド 州ボールダー） 米国エネルギー省（DoE）環境観測研究所（米国ニューヨーク州ニューヨー ク市） スイス連邦材料試験研究所（スイス・デューベンドルフ） 33 FZ- Jülich IfT IMK-IFU ISWS IZO JMA ユーリヒ研究センター（ドイツ・ユーリヒ） 対流圏研究所（ドイツ・ライプツィヒ） 気象学および気候研究のための環境研究所（専門は大気に関する自然環境研 究）、カールスルーエ研究センターの一部。 （ドイツ・ガルミッシュパルテン キルへン） イリノイ州立水質調査所（米国イリノイ州シャンペーン） イザーニャ観測所（スペイン・テネリフェ）、地区内ブリューワー較正セン ター（RBCC）を運営。 日本気象庁（日本・東京）、温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）お よびアジア地区ドブソン較正センター（RDCC）を運営。 JRC 欧州委員会合同研究センター環境研究所（イタリア・イスプラ）、エーロゾ ル世界データセンター（WDCA）を運営。 MGO ロシア連邦水文気象環境局ボエイコフ中央地球物理観測所（ロシア・サンク トペテルブルク）、世界放射データセンター（WRDC）およびフィルター放 射計を対象とした地域較正センター（RCC）を運営。 MOHp 気象観測所（ドイツ・ホーヘンパイセンベルグ）、欧州地区ドブソン較正セ ンター（RDCC）を運営。 Environment カナダ環境省（カナダ・トロント）、世界オゾン・紫外線データセンター Canada （WOUDC）を運営。 NIST 米国国立標準技術研究所（米国メリーランド州ゲーサーズバーグ） OCBA Observatorio Central（アルゼンチン・ブエノスアイレス）、南米地区ドブソ ン較正センター（RDCC）を運営。 PMOD/WRC ダボス物理気象観測所/世界放射センター（スイス・ダボス） SAWS 南アフリカ気象サービス（南アフリカ、プレトリア）、アフリカ地区ドブソ ン較正センターを運営。 SOO-HK 太陽光線・オゾン観測所（チェコ共和国、フラデツ・クラーロヴェー）、地 域較正センター（RCC）を運営。 UBA ドイツ連邦環境省（ドイツ・ベルリン） 1 ドブソン、2 ブリューワー、3 フィルター式、4 精密フィルター放射計（PFR）、5 地上観測、 6 衛星観測 2.5 事務局 現状 WMO 事務局内では、大気研究・環境部（AREP）、環境課（本書では、以下「事務局」と いう）が GAW の運用を支援している。同課は、全球気象監視（WWW）、世界気候プログ ラム（WCP）、世界気候研究プログラム（WCRP）、地球気候観測システム（GCOS）、宇宙 観測プログラムおよび教育研修プログラム（ETR）等の WMO の他のプログラムとの調整 を図っている。事務局は、WMO の関係機関による組織的な指導に基づき、参加諸国の気 34 象水文機関、WMO の地区協会の関係機関、様々な GAW 中枢機能ならびに関係する国際機 関および国際プログラムと継続的に連絡を取り合っている。 GAW の運用の管理と指揮および専門家グループや中枢機能、品質保証活動の調整が、事 務局の主な任務である。相互比較および較正に関する手配はその一部である。GAW の各 活動および各機関のために資金を確保し、協賛機関および他の関連機関との関係を調整す ることについて、継続的な努力がなされている。事務局は、WMO の特別なブレティン（例： 南極・北極地域のオゾン、温室効果ガス）を作成し、参加諸国間の活動の調整および能力 強化を支援している。他の国連機関（特に WHO、UNEP、UN-ECE）、地域プログラム（例： EMEP、CAPMoN、EANET、NADP、IMPROVE）、ICSU（CACGP）の国際委員会および IGBP プロジェクト（IGAC、SOLAS、ILEAPS）との相互のかつ連動した活動が進行中である。 事務局は、年間会議予定表等の GAW および事務局による活動を内容とする非公式の「ニ ューズレター」を定期的に発行している。これは、情報として、また、計画立案に役立て るため、すべての GAW 関係者に対し配布されている。研修および科学目的のため、GAW 関連組織による会議、ワークショップおよびセッションが事務局により年間約 30～50 組 織されるか共催されている。これらの成果については、一連の GAW 報告書において文書 化されている（http:/www.wmo.int/web/arep/gaw/publications2.html）。これら一連の報告書は、 GAW の基幹となる文書であり、また、GAW への積極的な参加者および外部の利用者にと って非常に価値のあるものであり、無料で配布されている。GAW の組織的なかつ調整役 としての任務が複雑であり、また、その仕事量が膨大である一方で、WMO の中で事務局 が利用可能な資金は限られている。こうした要因が重なり、GAW プログラムを最適な方 法で運用および指揮することが困難となってきている。 目標 z GAW の各プログラム構成要素の調整を最適化する。 z 戦略計画の中で策定された事項について、調整および監視を通して優先的に実施する。 実施戦略 任務 2.15 GAW 参加者に対し、特定の任務について勧告し、それらの活動を管理する。 35 （事務局－継続） 任務 2.16 GAW システムにおける双方向ツールとして GAW ウェブサイトを維持管理し、 すべての GAW 関連組織が適切なウェブページを有するようにする。 （事務局、SAGs、WDCs、WCCs、RCCs、QA/SACs－継続） 任務 2.17 GAW システムにとって重要な問題について、会議およびセッションの場を設 ける。 （事務局－継続） 任務 2.18 加盟国による GAW に関する活動について正式な調査を実施し、GAW コミュニ ティが当該調査に関する情報を入手できるようにする。 （事務局－継続） 任務 2.19 活動および報告について、常に中枢機能および専門家グループと同時に進行す るようにする。 （事務局－継続） 任務 2.20 資金準備に関して優先度を設け、利用可能な資金（予算）の使用計画を作成す る。 （事務局－3 カ月ごと） 任務 2.21 運用事項に関して支援を行う GAW アドバイザーを雇用する。 （事務局－適宜） 任務 2.22 GAW のニューズレターを定期的に（最低年 1 回）配布することにより、GAW コミュニティへの情報流通を改善する。 （事務局－継続的に実施） 任務 2.23 参加国すべてについて、GAWSIS の観測地点に関する情報のページのレビュー を毎年行い、GAW 参加国の担当者に対し、電子メールとファクスでフィードバ ックを行う。 （事務局－継続） 2.6 GAW 関連機関 現状 GAW は、国際的な科学コミュニティと広く結びついている。GAW のすべての活動は、下 36 記に挙げる他の多くの関連機関およびネットワークとの協力、資源共有および相互作用に 依存している。 z 東アジア酸性雨監視ネットワーク（EANET） z 北極域監視評価プログラム（AMAP） z 基準地上放射観測網（BSRN） z 国際度量衡局（BIPM） z カナダ大気降水モニタリングネットワーク（CAPMoN） z 大気化学・地球汚染委員会（CACGP） z 地球観測衛星委員会（CEOS） z 国際度量衡委員会（CIPM） z 生物地球化学的に重要な化学種の沈着（DEBITS） z 欧州委員会・環境理事会（Environment DG） z 欧州長距離大気汚染物質監視評価プログラム（EMEP） z 欧州環境機構（EEA） z 地球観測に関する作業部会（GEO）および全球地球観測システム（GEOSS） z 全球観測システムとの統合／民間航空機を利用したオゾン観測（IGACO/MOZAIC） z 統合地球観測戦略（IGOS） z 気候変動に関する政府間パネル（IPCC） z 国際原子力機関（IAEA） z 国際学術連合（ICSU） z 地球大気化学国際協同研究プロジェクト（IGAC） z 地球圏・生物圏国際協同研究プログラム（IGBP） z 大気エアロゾル地上測定ネットワーク（IMPROVE） z 国際オゾン委員会（IOC） z 国際放射線委員会（IRC） z 国際純粋応用化学連合（IUPAC） z 海洋環境保護の科学的側面に関する専門家共同グループ（GESAMP） z 全米大気降下物研究支援（NADP） z 大気組成変化検出ネットワーク（NDACC） z 北米対流圏オゾン研究戦略（NARSTO） 37 z オゾン会議事務局 z 成層圏過程とその気候への影響研究（SPARC） z 国連開発計画（UNDP） z 国連環境計画（UNEP） z 国連欧州経済委員会・長距離越境大気汚染条約（UN ECE-LRTAP） z 世界保健機構（WHO） GAW は、測定に関する多くの戦略、システムおよび組織により実施される統合地球大気化 学観測に関する国際プログラムにおいて指導的な役割を果たすものと認識されている。必 須気候要素（エーロゾル、オゾンおよび温室効果ガス）の全球大気観測について調整を行 うことは、GCOS の大気化学関連組織にとしての責務である。天気予報研究コミュニティ は現在、エーロゾルおよびオゾンについて、準リアルタイムでの配信により最終的に予報 モデルに組み込まれる「必須気象要素」として認識し始めている。IGOS および CEOS に よる衛星コミュニティは、GAW を、衛星観測、航空機観測および地上観測のより効果的な 統合を目指す IGACO を実施する上で指導的な役割を果たすものとみなしている。国際的 な研究プログラムに関しては、GAW による組織的なかつ地球規模の観測が、プロセスの解 明または予測モデルの実証を目指すキャンペーン型の観測プログラムを必然的に補完する 格好となっている。GAW の役割、およびその補完的なまたは互換性のある目的を有する他 の国際的なプログラムとの連携は奨励されるべきである。例えば、地域ネットワークとの 連携に関しては、観測所を GAW の全球観測所または地域観測所と併用し、加盟国および 観測所を統合モニタリング活動に関与させるよう努めなければならない。しかしながら、 その一方で、他のプログラムとの重複を避け、GAW の限りある財源をまず GAW の特定の 中核的な活動に振り向けることが重要である。GAW の国際的枠組みの利用を意図する長期 的な観測ネットワークを運用するプログラムは、GAW の一次標準へのリンクと GAWSIS の観測所への登録により、協賛ネットワークとなる可能性がある。 欧州では、EMEP の下で環境モニタリングが組織化され、すべての参加諸国は当該モニタ リングに対し観測情報を提供しており、それにより、欧州の排出制御・規制活動を目指す 総合的なモデリングが支援されている。現在、WMO は、測定およびモデルに関する EMEP のタスクフォースの共同議長を務めている。また、WMO は、欧州の現場モニタリングと 38 リモートモニタリングとの統合を目指す、欧州委員会と ESA との共同イニシアティブであ る環境・安全のための地球観測（GMES）に貢献している。GMES には、気候変動、大気 質および成層圏オゾン／紫外線に関する利用者主導のサービスを提供するための既存の能 力の統合およびそれらのさらなる発展が含まれている。また、北米（CAPMoN、NADP、 IMPROVE）およびアジア（EANET）で実施されている地域大気化学・沈着プログラムに おいて、さらなる連携が図られている。エーロゾルおよびオゾンに関して、WMO が運用 する次世代の数値予報および大気質予測モデルにとってリアルタイムのデータを入力する ことが重要になってきていることから、加盟国の環境局との新たな完全なパートナーシッ プが必要となる。したがって、各国気象水文機関が環境モニタリング機関との連携を講じ ることが重要である。GAW はその一助となることができる。 目標 z 研究・プロセス志向のプログラムとの強力な関係を育む。 z GAW の責務を果たすため、GAW の提携機関、国家組織および国際組織の積極的な参 加を求める。 z 国家気象水文機関を通じて、または GAW との直接的なパートナーシップにより、気 象と環境のモニタリング機関同士の連携を強化する。 実施戦略 任務 2.24 IGBP、WCRP（SPARC、BSRN）、NDAC をはじめとする他の研究・測定プログ ラムおよび地域ネットワークとの連携を図る。 （JSSC OPAG-EPAC、事務局－継続） 任務 2.25 GAW に関心のある他の国際プログラムの関係者に対し、関連する GAW の情報 ならびに事務局、GAW の中枢機能および GAW 関連機関が考案した出版物を配 布する。 （事務局－継続） 任務 2.26 国家水文気象機関および環境機関が観測を統合して、各国にとってより優れた サービスおよびプロダクトを生成することを支援する試みをサポートする。 （事務局－継続） 39 3 観測システム 衛星観測、航空機観測および地上観測は補完的役割を有しており、それらはすべて、第 1 章において定義される統合地球大気化学観測を必要とする課題、に取り組む上で不可欠な ものである。GAW プログラムは、まずオゾン／紫外線およびエーロゾルに重点を置いた 試験プロジェクトを策定することにより、WMO の統合地球観測システムの実施という課 題に取り組んでいく。 3.1 地上観測 現状 地球規模の統合観測システムに、地球上のすべての地域の地上および地上近くにおける極 めて正確な測定を含めなければならないことは明らかである。このような測定は、宇宙か らの測定のみでは不可能である。執行理事会（EC、XLIV）は 1992 年、Resolution 3（WMO の技術規制）を採択し（全球大気監視プログラム（GAW）、第 B.2 章）、それに基づき、既 存 の WMO 全 球 オ ゾ ン 観 測 シ ス テ ム （ GO 3 OS） お よ び 大 気 バ ッ ク グ ラ ン ド 汚 染 観 測 網 （BAPMoN）のすべての観測所が GAW 観測所に定められた［WMO、1992］。地上現場観 測とリモートセンシングによる観測は GAW ネットワークの基幹であり、それらはボック ス 9 およびボックス 10 において定義される全球観測所、地域観測所および協賛観測所で 構成されている。ネットワークへの新たな観測所の追加を希望する加盟国は、GAW 事務 局に連絡することが求められる。 GAW の全球観測所および地域観測所は、WMO 加盟国により運用されている。協賛観測所 は、既知の品質を有するデータを GAW 世界データセンターに提供する。そして、その観 測所は、WMO の提携ネットワークまたは提携機関が運用し、個別の要素の GAW 一次標準 に関連づけられている。協賛観測所のネットワークには、大気気候変化検出ネットワーク （NDACC）、基準地上放射観測網（BSRN）および欧州長距離大気汚染物質監視評価プログ ラム（EMEP）等が含まれる。これらのネットワーク内の観測所の中には、GAW の全球観 測所または地域観測所としても分類されるものもある。 40 ボックス ９ 1. GAW の 地域 観測所または 協賛 観測所の基本的特徴 測定対象となる要素に関して、地域の代表性があり、かつ通常は地域の汚染源によ る重大な影響を受けない場所が観測所として選定されている。 2. データ収集率が 90%を超える（欠測値が 10%以下である）長期的観測を維持するた めに十分な電力、空調設備、通信設備および建物設備を有する。 3. 提供される技術支援は設備の運用に関する訓練を受けたものである。 4. 責任を有する機関が、GAW の主管分野（第 7 章を参照のこと）の少なくとも 1 つの GAW の観測要素の長期的観測に関与している。 5. 実施される GAW 観測は、既知（known quality）の品質を有するものであり、かつ GAW の一次標準に関連したものである。 6. GAW 世界データセンターの一つに対し、観測の実施から 1 年以内にデータおよび関 連するメタデータが提出されている。測器、トレーサビリティ、観測手順を含むメ タデータの変更については、対応する WDC に対し時宜報告される。 7. 必要な場合、指定されたデータ配信システムに対しデータを準リアルタイムで提供 する。 8. GAW の観測要素の正確な決定と解釈に必要な標準的な気象の現場観測が、既知の正 確さと精度で行われている。 9. 観測所の特徴と観測プログラムが、GAW ステーション情報システム（GAWSIS）に おいて定期的に更新されている。 10. 観測所の業務日誌（すなわち、行われた観測と観測に影響を与える可能性のある活 動の記録）が保持されており、それらがデータ検証プロセスにおいて使用されてい る。 ボックス 10 GAW の 全球 観測所の基本的特徴 GAW の全球観測所は、地域観測所または協賛観測所の基本的特徴に加えて下記の追加要 件を満たしていなければならない。 11. 6 つの GAW 主管分野の内少なくとも 3 分野の要素を測定する（上記第 4 項目を参照 のこと）。 41 12. 国内において、適切なデータ解析および解釈を行う強力な科学支援プログラムを有 しており、また、可能な場合は一つ以上の機関による支援を受けている。 13. そのサイトにおいてまたはその地域内で、高層ラジオゾンデを含む、天気および気 候にとって重要な他の大気要素を測定している。 14. 長期的かつ定常的な GAW 観測を拡大することができる集中的なキャンペーン研究 を引き受けることができる、また、GAW の新たな方法の試験および開発を引き受け ることができる施設を提供する。 2007 年 4 月現在の GAW の全球観測所のネットワークは、図 3 に示される 24 の観測所で 構成されている。これらの重要な観測所は、あらゆる種類の包括的な大気観測を提供して おり、多くは観測所で実施されている一連の核となる観測から恩恵をうけるプロセス志向 の研究と長期にわたる組成測定のセンターとしての役割を果たしている。これらの長期的 測定は、あるキャンペーンが気候学的に大気化学の状況をどの程度表わしているかを評価 するために使用することができる。GAW の観測要素に関する適切な地球規模のネットワ ークにとっては全球観測所のみならず地域観測所および協賛観測所も必要であることを 強調しなければならない。温室効果ガスおよびオゾン気柱全量等の場合、全球観測の大部 分が国家水文気象機関の研究部門により実施される。しかしながら、多くの場合、地球規 模のネットワークは、他の研究施設または環境施設により個別に運用されているネットワ ーク内の多数の観測所で構成されている。WMO 加盟国が一連のすべての全球観測を利用 し、また、それらを利用する権利を確立することを意図する場合、当該諸国はこれらのネ ットワークと協力しなければならない。この点において、GAW プログラムの役割は、協 力関係を強め、場合によっては国際的な指導の中心的な役割を果たす。 42 図 ３ GAW の全球地上観測所（現場およびリモートセンシング）（2007 年 1 月現在） 目標 z GAW の長期的目標に応じるため、正確なかつトレーサビリティを有する測定を確保す る。 z 特に重大な地域的課題を抱える地域に焦点をあてたよりよい地球規模の測定範囲を提 供するため、GAW の観測所の数を増やし、その質を高める。 z 世界中の全地域を対象とした、包括的で信頼性のある適時な測定を行う準リアルタイ ムでの大気監視のための観測所ネットワークの維持および改善を行う。 z あらゆる種類の観測所およびネットワークの間の協力およびコミュニケーションを改 善する。 z 適切な大気変数の気柱全量および鉛直プロファイルに関する観測を改善し、拡大する。 z 適切な要素について、GTS/WIS に対し化学要素のデータ転送を準リアルタイム（NRT） で行うフォーマットの開発を支援する。 実施戦略 任務 3.1 GAW の観測所ネットワークを維持し改善するための資金調達の機会を求める。 43 （国家水文気象機関、事務局、CAS OPAG-EPAC－継続） 任務 3.2 測定要素ごとに GAW の全球観測所、地域観測所および協賛観測所の地理的分布 について研究し、観測所の配置に関する勧告を行う。 （事務局、SAGs－継続） 任務 3.3 データ中断を最小にするために、発展途上国が機器の予備部品を入手する可能 性を高めるための措置を講じる。 （事務局、国家水文気象機関－継続） 任務 3.4 試験プロジェクトを通じて、オゾンおよびエーロゾルデータの準リアルタイム での配信を促進する。 （事務局、SAGs－継続） 任務 3.5 リモートセンシング観測により、地上観測（気柱全量、ライダーによる鉛直分 布、気球ゾンデ）の増強を促進する。 （事務局、SAGs、QA/SACs－継続） 任務 3.6 全球観測所間のコミュニケーションおよび連携を強化するため、全球観測所の 管理者による会議（ジュネーブの WMO で 4 年ごとに開かれる GAW 会議を含む） を奨励し、開催する。 （事務局、SAGs、QA/SACs－継続、次回の開催は 2009 年） 任務 3.7 既存のネットワークからさらに多くの観測所を GAW 観測システムに統合させる。 （事務局－継続） 3.2 航空機観測 現状 航空機は、長い間、自由対流圏および下部成層圏の研究目的での探査に使用されてきた。 ヨーロッパの大気観測プログラム（MOZAIC/ IAGOS）では、1994 年に O 3 および H 2 O（2001 年には CO および NO/NO y が追加された）を対象とした自動測定器が民間航空機数機に設 置され、それ以来、年間 2000 回を超える飛行における上部対流圏／下部成層圏（UT/LS） に関する定期的データと、4000 を上回る対流圏鉛直分布データが提供されている。民間航 空機に自動サンプリング装置を搭載した他のプロジェクトとして、1993 年以降、オースト ラリアと日本の間では、日本航空（JAL）が巡航高度で CO 2 、CH 4 および CO に関するデー 44 タを隔週で提供している。これは現在、JAL の多くの航空機で CO 2 の連続観測が行われる までになっている。スイスの NOXAR プロジェクトでは、1995 年～1996 年の間に 500 回の 飛行 NO x のデータが初めて定期的に提供された。O 3 、CO およびエーロゾル測定器ならび に各種 VOC、ハロカーボン、CFCs、N 2 O、CO 2 および同位体測定のための自動サンプリン グ装置を有する航空機用コンテナ、CARIBIC（www.caribic-atmospheric.com）は、1997 年 ～2002 年の間に 83 回の飛行が行われた。CARIBIC は 2005 年、装置のパッケージ（H 2 O 総量、ガス状 H 2 O、水銀、雲用カメラ、およびリモートセンシング装置 DOAS、等）を拡 大することにより、完全な空飛ぶ観測所として再開した。この観測は少なくとも 2014 年ま で定期的に実施される。 定期的な航空機観測は、現在上部対流圏および下部成層圏ならびに対流圏に関する鉛直分 布について高分解能かつ均一な品質の情報を得る上で最も効果的な手段である。しかしな がら、継続中のプロジェクトの多くが短期間の研究契約に基づき資金調達をしていること から、常に打切りの危機にさらされている。欧州の新たな研究基盤である IAGOS-ERI につ いて予測されるように、MOZAIC 型の測定を一日あたりの飛行回数を増やすことにより拡 充すること、および測定範囲の地球規模での拡大が急務である。 定期的に小型航空機を使用する試みもわずかながらある。北米のいくつかの地点で高度 8 km までの CO 2 、CH 4 、O 3 および他の長寿命の微量ガスの鉛直分布を週に数回収集する NOAA ESRL のプログラムがその一例である。 目標 z 航空機による定期的な大気化学観測の支援および運用を安定させる。 z 航空機プログラムにおいて、（WMO の）一次標準に対するトレーサビリティを確保す る品質保証を奨励する。 z 航空機観測と地上観測および衛星観測との統合を促進する。 実施戦略 任務 3.8 航空機による日常的な大気化学モニタリングプログラムの確立を促進し、同プ ログラムの継続を支援する。 45 （事務局、SAGs－継続） 任務 3.9 航空機観測を他の観測と統合することに向けた第一段階として、航空機による 気象データ中継（AMDAR）システムを通じた準リアルタイムデータ配信に関 して、航空機プログラムを支援する。 （CAS OPAG-EPAC、事務局－継続） 任務 3.10 航空機モニタリングプログラムによる温室効果ガスデータを WDCGG 内に保存 するよう奨励する。 （WDCGG－継続） 任務 3.11 GAW の測定要素に関する定期的な航空機観測の実施者と WMO/GAW の一次標 準との間で十分に連携が図られていることを保証する。または、一次標準がな い場合、観測が、推奨されている WMO/GAW の較正に適合していることを保証 する。 （SAGs、事務局－継続） 3.3 衛星観測 現状 宇宙からの観測は、統合全球大気化学観測システムの重要な構成要素である。特に、僻地、 とりわけ GAW の地上監視網においてデータがない海上、発展途上の大陸地域であるアフ リカ、アジアおよび南米での情報提供に有効である。衛星観測を GAW プログラムに統合 することが非常に望まれる。衛星システムは、品質が既知であり極めて正確な地上観測と 照合して初めてそれらについて定められた要求を満たすことができる。WMO/CEOS 報告 書［WMO と CEOS、2001］に記載され、また、IGACO 報告書［IGACO、2004］において 確認されているとおり、「地上システムにより、宇宙システムの較正および検証に関する 重要データを提供している国際コミュニティの承認と支援がなければならない」。GAW の 地上観測所ネットワークは、ここ数十年間、衛星検証のために気球ゾンデによるオゾン気 柱全量とオゾン鉛直分布の両方のデータを提供してきた。 新世代の衛星センサーが稼働し始めており、比較的長期にわたる一連の観測に追加された り、新たな観測が開始されたりしている。後者としては、一酸化炭素（自由対流圏または 46 気柱全量）、メタン気柱全量、二酸化窒素気柱全量、オゾン気柱全量およびオゾン鉛直分布、 地上および海上でのエーロゾルの光学的厚さ、エーロゾルの光学特性の鉛直分布、および 2008 年以降については二酸化炭素気柱全量の測定が含まれる。IGACO 報告書では、衛星 観測に関する過去、現在および将来の予測について要約されている。また、同報告書は、 GAW の観測要素の多くについて、大気質および炭素交換のプロセスが大気組成に極めて大 きな変動をもたらす下部対流圏から中部対流圏にかけて、同要素の空間分布を解明する上 での衛星の限界について指摘している。それにも関わらず、下部対流圏および中部対流圏 の組成について説明する上で、衛星観測のより良い解釈の有望な発展が継続している。 目標 z GAW の観測要素に関する衛星データや解析プロダクトを容易に入手できるようにす る。 z オゾン、CO、エーロゾルのパラメータおよび他の構成要素に関する衛星検証を目的と して地上検証情報を提供する。 z 大気化学要素に関する衛星観測についての現状および測定要件に関して、定期的なレ ビューを促進する。 実施戦略 任務 3.12 GAW の組織構造において、宇宙部門の存在を強化する。 （JSS OPAG-EPAC、事務局－継続） 任務 3.13 宇宙機関に対し、GAW 戦略計画のニーズを網羅する衛星のミッションを実現 するよう奨励する。 （事務局－継続） 任務 3.14 ある特定の GAW 観測所において地上検証観測を目的とした宇宙機関からの支 援を求め、また、それにより、GAW 観測プログラムの拡大を促す。 （JSSC OPAG-EPAC、事務局、SAGs－継続） 任務 3.15 ドイツ航空宇宙センター（DLR)の大気のリモートセンシング観測に関する世界 データセンター（WDC-RSAT）を対象とした合意と実施計画を策定する。 （JSSC OPAG-EPAC、事務局－2008 年に実施） 任務 3.16 既存の衛星の較正および検証に関連する新型の大気化学衛星観測および地上観 47 測に関する要件を定める。 （WMO の主な宇宙部門、GAW 提携機関、CEOS、IGACO 事務局－継続） 任務 3.17 IGACO 報告書において指示される特定の GAW の観測要素についての全球観測 システム（地上観測、航空機観測および衛星観測）に関する過去、現在および 将来の状況についての工程表を常に最新の状態としておく。 （WMO の主な宇宙部門、GAW 提携機関、CEOS、IGACO 事務局－継続） 3.4 観測の統合 現状 IGACO 戦略の実施を目的として 4 つの主管分野（オゾンおよび紫外線、温室効果ガス、エ ーロゾルならびに長距離越境大気汚染／大気質）が特定されている。 2005 年の終わりから 2006 年初頭にかけて、IGACO のオゾン／紫外線に関するイニシアテ ィブを発展させることを目的として、フィンランド気象研究所（FMI）および WMO を支 援する一時的な諮問部会である、IGACO オゾン国際科学諮問パネル（ISAP）が設立され た。ISAP の現在の役割は、オゾンおよび紫外線に関する科学諮問部会の責務を果たすこと にある。 国際科学諮問パネル（ISAP）は 2006 年 2 月、フィンランド・ヘルシンキの FMI において 初の会合を開いた。そこでは、（特に IGACO 報告書における勧告に関連した）オゾン／紫 外線に関する IGACO の範囲について協議された。オゾン／紫外線に関する IGACO の範囲 および目標については、2006 年 5 月 14 日～15 日にギリシャ・アナビソスで開かれたワー クショップでさらに話し合いがなされた。同ワークショップにはオゾンの測定およびモデ リングに取り組むすべてのコミュニティのメンバーが参加した。これらのコミュニティに は、国際オゾン委員会（IOC）および GAW のオゾンおよび紫外線に関する科学諮問部会が 含まれる。ワークショップでは、多くの活動について協議がなされた。オゾン／紫外線に 関する IGACO の実施を開始するための試験プロジェクトとして 12 のプロジェクトが定め られた。オゾンおよび紫外線に関する課題に取り組むため、フィンランド気象研究所（FMI） に事務局が創設された。同事務局は、ワークショップの開催により、オゾン／紫外線に関 48 する IGACO の実施計画の策定を支援し、また、オゾン／紫外線に関する IGACO の活動に 関するウェブサイト（http://www.igaco-o3.fi/en/index.hrml）の運営も行う。 目標 z IGACO の他の 3 つの主管分野（温室効果ガス、エーロゾルおよび大気質）それぞれに ついて、事務局を設立する。 z GAW-IGACO 戦略の実施を支援する活動について定義する。 z GAW の特定の分野（オゾン全量、オゾンゾンデおよびエーロゾルの特性など）につい て、準リアルタイムでのデータ配信に適合させる。 z GAW データの交換に関して、WMO GTS/WIS システムの利用を高め、それによりデー タ提供者がデータをより容易に提出できるようにするとともにエンドユーザーがデー タの検索およびデータへのアクセスをより容易にできるようにする。 z 国家水文気象機関（NHMS）に属していない研究者が気象データをより容易に入手で きるようにする。 実施戦略 任務 3.18 温室効果ガス、エーロゾルおよび長距離越境大気汚染／大気質に関する IGACO の事務局を設立する。 （JSSC OPAG-EPAC、事務局、各種 SAG－2010 年） 任務 3.19 紫外線科学諮問部会およびオゾン／紫外線に関する IGACO 事務局との合意に 基づき、オゾン科学諮問部会により策定されている任務を実施する。これらの 任 務 は http://www.igaco-o3.fi/linked/em/IGACO-O3 Greece-06 Task Summaries. Pdf. に記載されている。 （SAGs、オゾン／紫外線に関する IGACO 事務局－2011 年） 任務 3.20 GAW-IGACO の目標実施を支援する活動について協議し、それらを定義するた めのワークショップを開催する。 （事務局、オゾン／紫外線に関する IGACO 事務局－継続） 任務 3.21 オゾンおよびエーロゾルに関する統合観測システムの構築を目指す IGACO に 関する勧告（SRA1） ［IGACO、2004 年］を実施する 2 つの試験プロジェクト（準 リアルタイムでのデータ交換を含む）を行う。 49 （事務局、SAGs－2008 年～2010 年） 4 品質保証（QA） 現状 GAW の品質保証（QA）システムは、観測所のスタッフの訓練、観測所の施設、運用およ び観測品質の評価、世界データセンター（WDCs）に提出されるデータに関する文書、WDCs における過去データの品質および文書化の改善、を含む大気化学観測のあらゆる側面に影 響を与える。 GAW QA システムの 主要目的 は、WDCs 内のデータが継続的であり、その品質が既知で適 切なものであり、包括的メタデータ 2 により立証されており、また、空間的および時間的分 布に関して全球大気の状況を記述するために十分に完成されたものであることを保証す ることにある。 GAW QA システムの 原則 は、各測定要素に適用され、以下を包含する。 z GCOS 気候モニタリング原則の完全な支援［WMO、2003a］。 z 唯一の参照標準またはスケール（一次標準）のネットワークでの使用。その結果、こ の標準に対する責任を持つ機関はひとつである。 z GAW の全球観測所、地域観測所および協賛観測所により行われるあらゆる測定が一次 標準との完全なトレーサビリティを有する。 z データ品質目標（DQOs） 3 を定義する。 z データ品質目標の達成方法に関するガイドラインを策定する（測定ガイドライン （MGs）および標準作業手順（SOPs） 4 に基づく測定技術の調整）。 2 メタデータとは、手法および装置、較正、計算方法等に関する情報のことである。メタデータは、デ ータの品質保証および評価、ならびに正しいデータ使用にとって必須である。 3 データ品質目標は、主要データに関して必要とされる種類、品質および量、ならびに決定の支援に使 用することが可能な情報を生み出すために生成されたパラメータを質的かつ量的に定義する。また、決 定に基づき、特に、データ、必要な完全性、比較可能性および代表性の不確実性の許容水準を定める。 4 標準運用手順は、関連する SAG により正式に承認された、ある特定の運用、分析または行為の実施 方法について詳述した文書であり、その全体にわたって関連する処方技術・段階が記載されている。測 定機器および設備の多様性（類似の方法に関しても）を踏まえ、各種 SAG は従来、標準運用手順よりも むしろ測定ガイドラインを定めることを希望してきた。測定ガイドラインは、技術をおよび装置の使用 についても勧告しているものの、標準運用手順と比較して詳細さに欠ける。 50 z 当該測定に関する MGs または SOPs を策定する。 z 測定、維持管理、および「内部」較正に関する完全なメタ情報を含む各パラメータに 関する詳細な業務日誌を利用する。 z 個別に定期的な評価（システム 5 および性能 67 に関する監査）を行う。 z データに関する個別のレビューをより広範囲なコミュニティにより行うことを可能に する手段として、責任ある世界データセンター（ボックス 9 を参照のこと）に対し、 データおよび関連するメタデータを、適宜提出する。 さらに、GAW QA システムは、国際的に承認されている、測定の不確実性を説明するため の方法および語彙の導入ならびに使用について勧告する［ISO、1995、2003、2004］。共通 の専門用語の使用を促進するため、ウェブベースの用語集が作成されている （http://www.empa.ch/gaw/glossary.html）。 既存の GAW の中枢機能（表 1 を参照のこと）は、 （多くの場合）これらの原則の実施に対 し世界的な責任を果たしてきた。いくつかのパラメータ（すべてではないが）に関しては、 データ品質目標が責任ある科学諮問部会（SAG）により、また、測定ガイドライン(MGs） または標準運用手順（SOPs）が責任ある品質保証科学センター（QA/SAC）または世界較 正センター（WCC）により定められている。各観測所は、それ自身が作成したデータの品 質に対し一義的な責任を負う。表 1 から明らかなように、すべての面で発展が見られるも のの、GAW QA システムは依然として不完全な状態である。 5 システム監査は、一般的に、観測所全体の GAW QA システムの原則への適合性を確認することとし て定義される。システム監査には、観測所の立地、施設、組織、運用等に関する評価が含まれる。観測 所の適合性に関する基準は、GAW QA システムと同様に拡大される。 6 性能監査とは、監査基準が当該パラメータに関するデータ品質目標である場合、測定の適合性を任意 で確認することを意味する。正式なデータ品質目標がない場合、性能監査には最低限、参照基準とのト レーサビリティに関する保証が含まれる。 51 図 3 GAW 品質システムの概念枠組みおよび主な相互作用 GAW の様々な提携機関が負う GAW QA システム（図 2 および図 4 を参照のこと）の実施 に関する責任については、主に各機関の委託事項（第 2 章）に記載されている。下記の責 任は、特に品質に関する側面を強調したものである。 環境汚染および大気化学に関する大気科学委員会作業部会（ OPAG-EPAC ）の合同科学運営 委員会（ JSSC) z GAW プログラムの一貫性、有効性および効率性を改善するためのガイドラインを策定 する。 z 全体的システムとしての IGACO に関するプロセスおよび組織について、定義し、理解 し、また、管理する。 z 最も効果的かつ効率的な方法により JSSC の目標を達成することを目的として、GAW QA システムを構築する。 z 提携機関の GAW プログラムへの参加に対する明確な責任を定める。 52 z 勧告に対する政治的支援および社会支援を求める。 GAW 事務局 z JSSC OPAG-EPAC の勧告を実施する。 z 主要活動の管理に対する明確な責任を定める。 z 各種 SAG および他の GAW 中枢機能の取り組みを監視し、文書化する。 z GAW 内の情報フローが適時であり、十分正確なかつ信頼性あるものであることを保証 する。 科学諮問部会 z 指定されたパラメータごとにデータ品質目標（DQOs）を定める。 z 測定ガイドラインおよび標準運用手順（SOPs）を策定し、承認する。 z DOQs を達成し SOPs を実施するためのガイドラインを定め、勧告を与える。 z WMO の一次標準に対する観測データのトレーサビリティを保証するための方法を策 定し、承認する。 z 発展途上国での訓練および提携を促進する。 z GAW のサービスおよびプロダクトについて重要なレビューを行う。 品質保証科学センター z 各種 SAG のガイドラインおよび勧告に従い、各種 SAG による測定ガイドラインおよ び SOPs の策定を支援する。 GAW 観測所 z GAW の測定ガイドラインおよび SOPs を導入し、それらに従い、当該文書がない場合 はそれらの必要性を確認する。 z 責任ある QA/SAC および WCC のガイドラインに従うことにより、品質管理手順を定 める。 z すべてのパラメータに関する品質管理を実施し、WDCs 内の疑わしいデータを特定す る。 z さらなる解析および他の観測所との比較を可能にするため、責任ある WDC に対し、 53 データを、適宜（データ収集後 1 年以内に）提出する。 目標 z WMO の品質管理枠組みの要請を満たし、ISO/WMO 共同の技術規格の策定に配慮した、 GAW の品質管理システムを定義する。 z GAW の組織構造（SAGs、中枢機能）を完成させ、すべてのパラメータおよびあらゆ る種類の観測所の GAW QA 手順を調整する。 z 全球観測所での較正および相互比較の頻度を高め、地域観測所および協賛観測所で行 われる測定に関する WMO の一次標準とのトレーサビリティを保証するための他の方 法を探る。 z 全球観測所と地域観測所との間の協力関係（科学・技術協力、提携）および個々の人 （科学者、観測所の人員）間の提携を構築する。 z 地上観測および衛星観測の両方に関するリモートセンシング設備について、それらの WMO の一次標準とのトレーサビリティを保証するための方法を策定し、実施する。 z GAW 世界データセンター内のデータセットの品質および相互運用性を継続的に改善 する。 z GAW 観測に関する主要な拡張メタデータセットを定義し、それらについて調整する。 実施戦略 任務 4.1 (a) GAW のプロセス（GAW が主となるあるいは支援にまわる責任および管理プ ロセス）を文書化し、(b) 主要プロセス（データストリーム／データフロー、 支援・管理プロセス）の定義および説明を行い、(c) 品質管理マニュアルを作 成することを目的として、CAS の一員である品質管理者を指名する。 （事務局－2009 年） 任務 4.2 GAW の技術文書のレビューに関する ICTT QMF の勧告についてフォローアップ を行う。 （ICTT-QMF に関する GAW の代表者－継続） 任務 4.3 GAW の化学要素および紫外線について、DQOs がない場合、それらを定める。 （SAGs、QA/SACs、事務局－2010 年） 任務 4.4 現在、カバーしきれていない要素について、SAG のサブグループ、WCCs/RCCs 54 および CCLs/一次標準を特定し、実現可能な場合はそれらを定める。 （SAGs、QA/SACs、事務局－継続） 任務 4.5 測定要素の優先リストに対して、測定ガイドラインおよび適切な場合は SOPs を 策定する。 （SAGs、QA/SACs、WCCs－継続） 任務 4.6 選定された GAW の測定要素の必要性を確認し、当該要素についての財政支援を 求め、地域較正センターおよび訓練センターを設立する。 （事務局、QA/SACs、SAGs－継続） 任務 4.7 全 GAW 観測所から提供されるデータの品質を向上させると同時に、GAW の測 定者に対し、発展途上国における能力およびパートナーシップの構築に重点を 置いて訓練とワークショップの機会を提供する。 （事務局、QA/SACs、WCCs－継続） 任務 4.8 加盟国に対し、各国のすべての観測所の測定プログラムに関するトレーサビリ ティと内部での品質管理対策について、報告するとともにそれらを GAWSIS お よび各 WDC 内で文書化するよう提案する。 （事務局、QA/SACs－2010 年） 任務 4.9 各 WDC 内のデータの品質評価を行い、疑わしいデータを特定し、それらを拒絶 する。 （QA/SACs、WDCs、SAGs－2009 年、それ以降は継続） 任務 4.10 各 WDC 内で新たに提出されたデータについて、統計手法と専門家による判断 により、データ品質の確認方法を継続的に改善する。 （WDCs、QA/SACs、SAGs－継続） 任務 4.11 リモートセンシング装置について、GAW の一次標準とのトレーサビリティを保 証するための方法について詳述したガイドライン文書を作成する。 （SAGs－2010 年） 任務 4.12 すべての GAW 変数を含む、GAW のシステム監査に関するガイドラインを普及 させる。 （QA/SACs、WCC－2009 年） 任務 4.13 データフォーマットおよびメタデータ項目の定義および実施に取り組む WMO 専門家チームへの GAW の関与を強化する。 55 （事務局、QA/SACs、WDCs－継続） 任務 4.14 各種 SAG との協議に基づき、技術規則 Volume 1 B.2 全球大気監視（GAW） ［ WMO、 1992］を更新し、計画されている「品質管理システム」Volume 4 に寄与する。 （事務局－2009 年） 任務 4.15 GAW QA/QC 関連の専門用語に関するウェブベースの用語集を作成し、維持管 理し、また、それらの使用を促進する。 （SAGs、QA/SACs、事務局－継続） 5 データ管理 現状 GAW の観測結果は、世界データセンター（WDCs、表 1 を参照のこと）で保管され、同セ ンターで入手することが可能である。各 WDC の目的は、GAW の処理データを収集し保存 すること、それらを公共の利用を可能とすること（ボックス 11 参照）、科学的進歩および 政策決定のために、これらのデータの品質保証、解析および解釈の支援を提供することで ある。各 WDC は、それらの運用をデータ提出者およびデータ利用者のニーズと合致させ ることを委託されている。2001 年以降、GAW ステーション情報システム（GAWSIS、スイ ス連邦材料試験研究所（Empa）、スイス）が地上観測網に関する情報を収集している。世 界 オ ゾ ン ・ 紫 外 線 デ ー タ セ ン タ ー （ WOUDC） お よ び 温 室 効 果 ガ ス 世 界 デ ー タ セ ン タ ー （WDCGG）から提供されるメタデータは、定期的に組み入れられ、データ提供者は、自 身の観測所、測定プログラムおよび連絡先に関する情報をオンラインで提供することがで きる。 ボックス 9１ 全球大気監視プログラムにおけるデータ利用規定 各 WMO/GAW 世界データセンターから入手されるデータの利用については、WMO 執行理 事会/大気科学委員会（EC/CAS） ・環境汚染および大気科学に関する作業部会により承認さ れた下記の定めに従う［WMO、2001a］。 「科学的な目的のためには、これらのデータは無料で無制限に利用できる。ただし、デー タの利用にあたっては、実質的な利用であれば、いかなる場合でもデータ提供者もしくは 56 データ所有者と連絡を取り、共著などの申し出を受けなければならない。データが出版物 に使われる場合は、すべての場合において、データ提供者かデータ所有者とデータセンタ ーの承諾を得なければならない。」 世界オゾン・紫外線データセンター（WOUDC、カナダ環境省、カナダ）は、地上観測網 から得られるオゾン気柱全量、オゾン鉛直分布および紫外線に関するデータを保存し管理 する。最近数年間、WOUDC は、関連要素のデータ品質に関する情報を拡大することに尽 力してきた。また、WOUDC は南極域オゾン速報の作成に貢献し、日別合成オゾンマップ を作成している。 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG、気象庁、日本・東京）は、温室効果ガスおよ び他の気体に関するデータの保存について責任を負っており、2002 年 10 月以降、地上オ ゾンの WDC としての役割も果たしている。WDCGG は、また、化学的な観測の結果とあ わせて補助的気象情報も受け入れる。WMO/GAW の全球大気中の CO 2 および CH 4 の監視 網を GCOS の包括的ネットワークとみなす WMO/GAW との間の合意に基づき、より信頼 性の高い監視やデータ解析を容易にするために、WDCGG はデータ管理と付加価値プロダ クト配布の責任を負う。 エーロゾル世界データセンター（WDCA、欧州委員会合同研究センター、イタリア・イス プラ）は、エーロゾルの地上観測データを収集している。EMEP と GAW との間の協定が、 WMO RA VI からのエーロゾルデータのデータ流通を定義している。特に、EMEP は現在、 WDCA に対し EMEP のエーロゾルデータを適切なフォーマットで提出する責任を負ってい る。他の観測所またはネットワークについては、エーロゾルデータは WDCA に対し直接提 出される。WMO の外部で大規模ネットワークが運用されているエーロゾルリモートセン シング観測結果については、利用者がデータにアクセスできるようにするための追加的取 り組みを調査する必要がある。 世界放射データセンター（WRDC、MGO、ロシア・サンクトペテルブルク）は 40 年以上 にわたり、広帯域放射量および日照時間に関するデータを保管している。1990 年代半ば以 降、多くの国家水文気象機関において放射ネットワークの再編が行われたことが主な要因 57 となってデータ提出がやや減少してきている。これらのデータのいくつかはなお存在して おり、再生することが可能である。放射データは、GAW に委任されている主要観測には含 まれないが、重大な補助的観測結果とみなされている。施設に関する制限により、かつて は、一般公衆によるデータアクセスが比較的困難だった。 降水化学世界データセンター（WDCPC、ニューヨーク州立大学（SUNY）、米国・アルバ ニー）は、2006 年に稼働停止となった。地球規模の降水データは現在、データセットを様々 なフォーマットで保有する 5 つの成熟した地域保存施設で保存されている。いくつかの観 測所は、30 年間かそれ以上のデータ記録を保存している。調整と付加価値プロダクトの供 給のための実行可能な方策を調査することが明らかに必要である。 大気リモートセンシングに関する世界データセンター（WDC-RSAT、ドイツ航空宇宙セン ター（DLR））は、WMO-WDC 内で最も新しいデータセンターである。同センターは既に、 大気リモートセンシングデータに対する国際学術連合（ICSU）世界データセンターとして 容認されている。また、同センターは、研究コミュニティに対し、センターに保管されて いるデータへのアクセスを許容するか他の衛星データセンターへのリンクを含むポータル としての役割を果たすことにより、大気化学組成に関するデータへの簡単化したアクセス を可能とする。同センターは、GAW WDC として、まず、オゾンおよびエーロゾルのよう に、限られた数のパラメータに焦点を置いていくことになろう。 現在まで、各 WDC は、それらの主要任務、すなわち、データ保存およびデータ交換に焦 点を当てて きた。全般 的にインタ ーネット経 由のデータ 提出がサポ ートされて おり、CD またはディスケットによる提出は推奨されてはいない。ハードコピーによるデータ提出は もはやサポートされていない。提出されるデータファイルに関して要請されるデータおよ びメタデータのフォーマットは、依然として WDC 間で異なるものの、各 WDC では異な るフォーマットの調整を試みている。WDC は、標準化、調和化、ウェブサイトリンケー ジ、調整および品質保証のような課題に関するかれらの協力関係を維持している。GAWSIS を通じて、共通地点が確認されており、また、共通地点確認システムが実施されている。 WDC の管理者は、データ保存、データ品質保証およびデータ交換に関する活動が、科学 コミュニティのニーズにより指導され、また、当該ニーズに伴って行われていることを確 58 認するため、当該 WDC と関連した SAG との密接な関係をもって取り組んでいる。 すべての WDC は、多くの場合、FTP サーバー上の個々のファイル内においてデータを保 存している。ほぼすべての WDC は、様々なレベルでのデータアクセスを行うためのウェ ブ・インターフェースを構築している。WDCGG および WOUDC は、CD または DVD での 定期的なデータ報告書を作成している。また、WDCGG および WOUDC は、また、データ 解析プロジェクトを含む活動もしている。 かつて、各 WDC は、GAW のデータの収集、保存および処理データの印刷による公表に尽 力していた。提出されたデータの適切なデータ品質を保証するために多大な努力がなされ ている一方で、必要な一連のメタデータは必ずしも十分でないか、WDC のいくつかの古 いデータに対して提出が不十分であることさえある。したがって、WDC の内には文書化 が不十分なデータシリーズが存在しており、そのことが保存全体の価値を下げている。ウ ェブベースのデータ提出およびデータアクセスは大きく改善されてきた。しかし、データ センターのいくつかは、データアクセスをより柔軟にかつ利用者にとってより使いやすい ものにするために多大な努力が必要とされる。データ報告を行う観測所の数の増大、およ びデータが報告されるパラメータの数の増大を考えると、データ提出者と WDCs の両方の 負担は軽減される必要がある。このことは、利用者によるデータ検出とデータの品質評価 を容易にするためにデータセンターのメタデータの量を拡張する要求と調和されるべきで ある。GAW は、WMO 情報システム（WIS)の発展および関連するメタデータの実施に関す るプログラム間専門家チーム（IPET-MI）の作業に注目してきた。しかしながら、これら との連携はこれらの努力が GAW にとって十分に有利になるように強化されなければなら ない。 GAW WDCs にとって、提出されたデータの広範囲にわたる品質保証は不可能であり、この ことは、データ提出者の責任である。しかしながら、科学コミュニティへのデータ配布お よび科学コミュニティによるデータ利用を考慮すると、データの受理前に WDCs によるデ ータ検証が明らかに必要なデータもある。大部分の WDCs は、入ってくるデータを確認す るための基本的な品質評価手順を開発している。しかし、、データ形式が完全なこととデー タが完全であることの検査以上のことを行っている WDC はほとんどない。より高度な妥 59 当性確認および統計的検査が明らかに望まれる。 データ利用者が異なる WDCs をまたがって一貫した方法でデータを得ることができるよう にすることを確かにするために、すべての WDCs と GAWSIS は、それぞれのウェブベース のデータアクセス／データ頒布に関する活動を調整する必要がある。SAGs と WDCs との 間の密接な連携は極めて有益なものであり、より高い品質のデータと、データの科学的解 析へのより多くの WDC の参加がもたらされることが期待されている。長期的には、付加 価値を有する科学報告書と科学者および一般の人を対象とした地球規模の科学評価の作成 を目的として、各 WDC が科学コミュニティ（衛星コミュニティを含む）と共同で取り組 みを行う情報センターとなることが予想される。 目標 z すべての WDCs の長期的な存続を確実にし、データ交換、データ管理およびデータ利 用に関する WMO の方針および計画に従う。 z WDCs へのデータ提出を高め、データ提供者と WDCs との間の関係性を育て、構築す る。 z 各 WDC で保存されるデータの品質およびメタデータの範囲について改善し、それら を調整する。 z 各 WDC および GAWSIS において GAW 測定データ、メタデータ、品質保証情報、関 連する気象データと付加価値を有する解析プロダクトへの容易なアクセスを提供する。 z GAW データの解析、評価、科学的データ利用、およびデータ利用者支援を積極的に促 進させそれに参加する。 z GTS/WIS 経由のリアルタイムでのデータ配信に関するメカニズムを促進する（IGACO に関する勧告 GR8 への取り組み）。 実施戦略 任務 5.1 適切な資源を確保し、包括的なバックアップ戦略を構築し、最新の記憶装置を 維持管理し、適切なネットワーク・データアクセス・セキュリティポリシーを 実行する。 （WDCs－継続） 60 任務 5.2 メタデータの実施に関するプログラム間専門家チーム（IPET-MI）の勧告に従い、 各 WDC 内（主に GAWSIS）のメタデータ情報を拡大する。 （WDCs（事務局および QA/SACs との協力による）－継続） 任務 5.3 WDCs へのデータ提出を促進するため、NDACC および他の提携ネットワークと の協力関係を継続する。 （WDCs、事務局－継続） 任務 5.4 データ受領に先だちデータ提出者に対してデータ問題に関するフィードバック を適時に行うことにより、各 WDC 内のデータ全体にわたって品質保証および 検証を行う。 （SAGs、QA/SACs、WDCs－継続） 任務 5.5 古データについて、メタデータ記録における空白を特定し、データ提出者に対 し明確化するよう要請する。 （WDCs－2009 年） 任務 5.6 GAWSIS において WMO の主要メタデータ項目を実現し、不足を特定し、必要な 拡張について提案する。 （QA/SACs、WDCs－2008） 任務 5.7 気象データおよび関連データ・プロダクトの国際的な交換に関して、データ利 用に関する WMO の方針を GAW の測定に適用できるようにする（Resolution 40、 Cg-XII［WMO、1995］）。 （WDCs、事務局－継続） 任務 5.8 利用者に対し測定データ、メタデータ、品質保証情報、関連する気象情報およ び付加価値プロダクト（測定ガイドラインや、品質保証および技術的事項に関 する報告書等）へのユーザーフレンドリーなアクセスを提供するための GAW ステーション情報システム（GAWSIS）と世界データセンターに向けた中心的 なインターネットサイトのさらなる開発と維持。 （WDCs、事務局、QA/SAC－継続） 任務 5.9 科学評価の支援を行い、要素毎の GAW 観測所の地図、統計的概要、品質保証情 報およびデータの可視化のような、付加価値を有する一連のデータ解析プロダ クトを作成する （WDCs、各 QA/SACs－継続） 61 任務 5.10 データ品質管理およびデータ解析に関する活動の改善について SAGs および QA/SACs を、支援する。 （WDCs、事務局－継続） 任務 5.11 GCOS と WMO/GAW との間の合意に基づき、データ管理を実施する。 （WDCGG－継続） 任務 5.12 可能な範囲での WDCs 間の調整による、インターネットを通じたデータとメタ データの効率的、タイムリーかつ柔軟な提出 （WDCs、QA/SACs－継続） 任務 5.13 データ管理・解析過程において発見した問題に基づいて、測定プログラムにお ける可能な改善点に関して、SAGs、QA/SACs と個々のサイト／科学者に対し、 助言や指針を提供する。 （WDSs、QA/SACs－継続） 任務 5.14 エーロゾルとオゾンに対する、統合観測システムに必要な準リアルタイムでの データ管理およびデータ転送の可能性の開発試験プロジェクト（第 3.4 項）を 完遂する。 （ET-NRT-CDT、CAS OPAG-EPAC、WDCs、事務局、WMO/WIS、WMO 衛星プログラム・ 提携プログラム－継続） 任務 5.15 適切な観測要素に関して、主要地域ネットワークと関係を構築することにより、 地球規模でのデータアクセスおよびデータ統合に関する協力システムを構築す る。 （事務局、SAGs、WDCs－継続） 6 観測結果の統合および利用 現行の GAW 戦略は、主に大気組成の地上観測に重点を置いている。しかしながら、GAW プログラムの使命は、衛星観測および航空機観測と地上観測との統合、ならびに化学デー タと数値モデルとの統合を含む［IGACO、2004］。化学データとモデルとの統合について は、2006 年 4 月に、ACCENT/WMO「IGACO を支援する地球大気観測に関する化学データ 同化に関する専門家ワークショップ」によりさらなる勧告が行われた。最終的には、各国 気象機関の砂塵嵐の定常的な監視および予測能力を高めるために、EPAC と WWRP との共 62 同イニシアティブにより、鉱物エーロゾルデータとそれに対応するモデルとの統合につい ての支援が行われている。IGACO の実施は、観測グループ、モデラー、研究者、GAW プ ロダクトの利用者と GAW との連携を強化するであろう。 6.1 同化を含む再解析および予測（統合を含む） 主な責任者：準リアルタイムでの化学データの転送に関する専門家チーム部会 （ET-NRT-CDT） 現状 データ同化（DA）は当初、観測結果を予報モデルに組み入れ、大気の初期状態についての 統合された矛盾のない初期条件を提供するために、数値予報システムに導入された。大気 化学データと数値モデルとの同化は、同様の原則に従わなければならない。しかしながら、 DA 技術は、気象学においては十分に確立されているものの、気象／気候と再現すべき大 気化学プロセスととの性質の相違により、大気化学に直接適用することはできない。した がって、化学データに特有のかつそれに適合した DA 手法を開発する必要がある。化学デ ータを化学気象／気候モデルに組み入れ、必要な品質および信頼性を有する結果を作るた め、既存の技術を適合させると同時に新たな技術を開発するための研究努力が求められる。 化学再解析は、 観測結果とモデルとの統合を行うもう一つの方法である。化学天気予報 はリアルタイムでの配信に制約されており、リアルタイムで作成のために何らかの化学的 簡略化が行われる可能性がある一方で、化学再解析は過去の大気組成の状態についての最 も完全な解析を提供することに重点を置く。したがって、最も完全なかつ品質が保証され た観測データ、高度な化学同化システムを伴う包括的大気化学モデル、および最も正確な 地表面境界条件を使用する可能性がある。 大気化学組成が気象／気候の熱力学に様々な重大な影響を与えるという科学的証拠が 増しつつある［Dunion and Velden、2004、Haywood 他、2005、Kaufman 他、2005、Koren 他、2005、Pérez 他、2006］。現行の気象予報システムは、大気とオゾン・エーロゾル・温 室効果ガスおよび反応性ガスとの間の相互作用について、かなり単純化した方法で取り扱 63 うことが多い（例：均一に混合された CO 2 、 緯度・季節に応じて変化する気候学的オゾン の利用、とエーロゾルについての太陽定数の減少による簡略化した取り扱い）。本戦略計 画期間中、気象／気候モデルは大気化学に関係する新しい予報変数の導入により拡張され ることが期待される。これらの将来の 化学 気象／気候モデルの中では、新たな要素が従来 の気象パラメータと同時に相互作用することになる。化学と気象データとモデルとの統合 に対する要望に応じ、最近いくつかのプロジェクトが開始された。その例として、欧州の GEMS プロジェクト（衛星データと現場データを利用した、全球・地域地球システム（大 気 ） 監 視 、 http:www.ecmwf.int/research/EU_projects/GEMS/） が 挙 げ ら れ る 。 当 該 プ ロ ジ ェ クトは、一方では、化学データを重要な気象・気候要素として、他方では予報モデルを最 終的に統合し、数値予報の力学を改善する数値予報研究が含まれる。砂塵嵐予報について は、既に当該予報を準業務状態で提供するいくつかのモデルが存在しており、それらは多 数の WMO 加盟国に対し当該プロジェクトによるプロダクトを提供している。 化学種の地表放出に関するよりよい推定値を得るため、 逆解析 （IM）が利用されており、 同モデルは地域の気候から世界の気候に至る様々な時間／空間に適用することが可能で ある。また、同モデルは、全球・半球平均混合比の推定を行うための、国家によるインベ ントリーデータの検証にとっても有益なツールであり、また、フォワードモデリングシス テムでの直接的な放出源パラメタリゼーションの代替手段としても期待される。アンサン ブルモデル、カルマンフィルター法、随伴（アジョイント）モデル法および四次元変分法 などが有望なバックグランド手法と見なされており、IM はまだとして開発段階にある。 化学気候／天気モデリングシステムの検証 は、モデル結果と入手可能な観測結果との比較 による化学気象シミュレーション／予報技術の客観的評価を含む。また、当該検証は、合 意された計算手法および検証基準による、管理されたモデルの相互比較の実施も含む。さ らに、あるモデル特有の弱点を特定した後、上記の技術のいずれについてさらなる改善を することが永続的な任務とみなされる。 将来の化学天気予報システムの要件にも影響を与える IGACO の重要な面は、a) 予報シス テムのデータ同化を支援するための化学観測結果と、b) 利用者に対する化学気象関連プロ ダクトの 10 日先までの予報の提供、の地球規模のリアルタイム伝達を強化することであ 64 る。数値予報センターはそれらのデータ同化体制においてオゾンおよびエーロゾルの観測 結果ならびに粒子状物質（PM）エーロゾルの現場データを容易に利用できると考えられる ことから、GTS/WIS を通じて当該データをリアルタイムで配信することを優先事項とみな す。 目標 z 大気組成の現場データと衛星データとの統合 z 化学天気／気候モデルの中の大気組成データの同化 z 下記の項目のさらなる開発 ○ 現業化学天気／気候モデリングシステム ○ 逆解析 ○ 化学再解析 z 化学天気予報モデルへの現業データ入力の提供を行うための GAW 化学データ交換 z 準リアルタイム GAW 化学データ交換のための WIS を含むメカニズムの開発の促進 z 試験プロジェクトを通じての、オゾンとエーロゾルの世界統合データ保存センター （WIDACs）の促進 z 化学天気／気候モデルの相互比較と検証 実施戦略 任務 6.1 WMO 情報システム（WIS）内でのオゾンおよびエーロゾルのパラメータに関す る GAW データの準リアルタイム交換に関する試験プロジェクトを立ち上げる。 （JSSC OPAG-EPAC、ET-NRT-CDT、事務局－2008 年～2010 年） 任務 6.2 化学天気／気候モデリングの開発を先導するセンターと協力する。 （CAS OPAG-EPAC、事務局－継続） 任務 6.3 化学データ同化、化学天気モデリングと化学モデル再解析の開発を活発化する。 （CAS OPAG-EPAC、事務局－継続） 任務 6.4 化学天気／気候モデルの検証のための観測結果の利用を支援する。 （CAS OPAG-EPAC、事務局－継続） 任務 6.5 利用者に応じたプロダクトの提供のため、現在、砂塵嵐に関する実験的モデル を実行しているセンターの活動の調整を行う。 65 （CAS OPAG-EPAC、事務局－継続） 任務 6.6 化学天気／気候モデリングの過程において、データ観測者、モデル開発者およ びエンドユーザーの間の協力を支援する。 （ET-NRT-CDT、事務局－2008 年～2009 年） 任務 6.7 化学予報プロダクトの利用に関する公衆教育を支援する。 （CAS OPAG-EPAC、事務局－2008 年～2010 年） 任務 6.8 WMO GTS/WIS を通じた観測結果の配信／転送と化学天気予報の取得／利用に 関する各国気象機関の能力を高める。 （CAS OPAG-EPAC、事務局－2008 年以降） 6.1.1 プロダクトおよびサービス 現状のプロダクトおよびサービス 研究・定常業務センターは、大気輸送モデルとの間で相互作用をなす大気化学モジュール を含む次世代の大気／気候モデルの開発を行っている。既に、化学・気象学データをモデ ルと統合するための研究プロジェクト（領域気象-化学輸送結合モデル（WRF-CHEM、米 国）、地球環境監視システム（GEMS、EU）、クロノスシステム（CHRONOS、カナダ）、地 球シミュレーター、日本）等）が確立されている。これらのモデリングシステムの大部分 は現在、実験モードで稼働しており、GEIA、EDGAR、EMEP、IPCC 等からもたらされる 放出源データ、ならびに ECMWF、NCEP および気象庁等からもたらされる気象データの 利用に基づいている。 将来のプロダクトおよびサービス 統合された気象／気候モデルによる新たな種類のプロダクト（四次元大気化学パラメー タ）の提供が予想されるが、それらは従来からの天気予報そのものの品質をも改善するで あろう。大気の熱力学に関する大気組成の直接的・間接的影響のパラメタリゼーションの 改善は、化学を気象学モデルに適切に統合させる上での重要な鍵である。将来のプロダク トおよびサービスとして下記のものを含む。 z 大気組成を考慮することにより改善される気象予報 z 化学組成の予報 66 z 大気組成と熱力学の間の相互作用が組み込まれた気候モデル z 化学観測データ（特に地上オゾンおよびエーロゾルパラメータの観測結果）の WIS を 通じた準リアルタイムでの配信 z 短期・中期化学天気予報の WIS を通じた準リアルタイムでの配信 6.2 評価 現状 GAW の使命の重要な面の一つは、地球規模の大気化学組成の評価について、組織化し、参 加し、また、調整を図ることである。評価レポートは、他のデータに混じって、特に GAW および共同観測ネットワークにより収集されるデータを含む。このように、GAW は、成層 圏オゾン破壊、気候変動および長距離越境大気汚染に関する国際条約を支援する国家のお よび国際的な政策立案者に対し、信頼性のある科学情報を提供する。 世界気象機関（WMO）および国連環境計画（UNEP）は 2006 年、250 名を超える国際的な 科学者により作成された報告書をもとに、オゾン破壊に関する新たな科学評価をまとめた。 それらの研究成果から、当該評価は、地球上の生命を過剰な太陽放射から保護する成層圏 オゾン層が以前の予測から 5 年～15 年遅れて回復すると結論づけている。この評価レポー トは、モントリオール議定書の締結国が成層圏オゾン層の保護に関して状況に通じた決定 をすることに寄与している。また、GAW のオゾンデータは、WMO オゾン速報（AREP-ENV が定期的に発行）の作成にも利用されている。 GAW は、Gothenburg 議定書（1999 年）を支援するして、長距離輸送と気候変動との間の 結びつきについての取り組みでもある大気汚染の半球規模の輸送（HTAP）の評価に関する 現在継続の任務に貢献している。この評価レポートは、主に観測データとモデリングツー ルとの統合に大きく依存するであろう。 2003 年に、WMO/国際測地学・地球物理学連合（IUGG）のエーロゾル・降水に関する国際 科学諮問部会（IAPSAG）が、大気汚染の雲の形成および降水にもたらす影響からの潜在 的な危険性を評価するために設立された。雲および雨に変化をもたらす可能性のある要因 67 には、都市大気汚染およびバイオマス燃焼等の様々な放出源からの大気汚染の影響がある。 当該評価に関する現在継続の業務は 2007 年に終了する。 WMO は 2006 年、初の温室効果ガス年報を発行した。この中では、最も影響力のある長寿 命の温室効果ガス（二酸化炭素、メタンおよび亜酸化窒素）の最新動向および大気中濃度 について報告されている。年報は、今後も年 1 回のペースで定期的に発行される。 目標 z 様々な大気化学組成要素に関する科学評価の組織化と、または当参加を行う。 z 科学評価実施のため GAW データおよび GAW プログラムの成果の利用を促進する。 z 新たな課題に対する科学評価を主導する。 実施戦略 任務 6.9 GAW 観測要素（成層圏オゾン、温室効果ガスおよびエーロゾル）に関する科学 評価を組織化する。 （事務局－2010 年） 任務 6.10 南極・北極域オゾン速報を定期的に発行する。 （SAG Ozone、事務局－継続） 任務 6.11 温室効果ガス年報を定期的に発行する。 （CAS OPAG-EPAC、事務局－継続） 任務 6.12 エーロゾル・降水年報を定期的に発行する。 （CAS OPAG-EPAC、事務局－2008 年とそれ以降） 7 GAW の主管分野 GAW は、大気化学組成に関する環境問題の現状および進行を特徴づけるパラメータにつ いて技術的な基準を定めている。GAW は、高品質の空間的・時間的パラメータを提供す るため、観測結果とモデル計算結果とを結合するという主要な業務に寄与する。この主要 な業務からは、科学と政策利用のために導出される可能性がある専門的なプロダクトがあ る。GAW は、大気中の微量化学種を支配するあらゆる要素（放出源、消滅源、変質、輸 68 送）と方法論（観測、品質保証、モデル、データ同化、データのフロー、データ保管およ びデータ検索、ならびに支援）の統合のための必須データを提供する。 大気監視については、戦略計画期間の第一段階において重点が置かれるが、それと同時に、 全球統合大気観測システム（図 1 を参照のこと）の全体的枠組みを支えるために、上述し た他の要素について取り組みがなされる。 IGACO 戦略［IGACO、2004］は、監視の統合的な取組みを行う上で十分準備の整った対象 となる大気化学および関連する放射要素の一覧を作成した（表 2 を参照のこと）。 表 2 大気に関する 4 つの取り組みに関して IGACO の対象となる主要な大気組成要素の 一覧。エーロゾルの光学的特性（あらゆる大きさの粒子による太陽放射の散乱と吸収を網 羅する広範な分類）も含まれる。太字表記：WMO 統合地球観測システム（［IGACO、2004］ に準拠）に関する GAW 観測要素。 内容 成層圏オゾン 特性 大気質 酸化効率 気候 の破壊 または化学要素 O3 ✓ ✓ CO ✓ ✓ j(NO 2 ) ✓ ✓ j(O 1 D) ✓ ✓ H 2 O（水蒸気） ✓ ✓ HCHO ✓ ✓ VOCs ✓ ✓ 活性窒素：NO x =NO＋NO 2 ✓ ✓ 貯留物質： HNO 3 ✓ ✓ N2O 69 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 内容 成層圏オゾン 特性 大気質 酸化効率 気候 の破壊 または化学要素 SO 2 ✓ ✓ 活性ハロゲン：BrO、CIO、OCIO 貯留物質： HCI、CIONO 2 原因物質： CH 3 Br、CFC-12、 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ HCFC-22、ハロン エーロゾルの光学的特性 1 ✓ ✓ CO 2 ✓ CH 4 ✓ ✓ ✓ 1 GAW エーロゾル科学諮問部会(SAG)が重量、粒度分布および化学組成に重点を置く必要性を強調する 一方で、IGACO は衛星機器の限界を主な要因として、エーロゾルの光学的特性に重点を置くよう勧告し た。 太字で表示される観測要素は、WMO 統合地球観測システムに関する GAW の測定要素の対 象である。GAW プログラムにおいて、IGACO のすべての要素についての系統的測定を協 賛プログラムとの共同により行う必要があるとの認識は暗黙的なものであることを強調 しなければならない。例えば、気候に関する実験・観測の予備的研究（CEOPS）・世界気 候研究計画（WCRP）は、大気中の水に関する統合観測システムの開発に重点を置いてい る。大気中の水は、主要な気象要素であり、自然の温室効果ガスの中で最も重要なもので あり、また、水酸基（OH）ラジカルの主な放出源として大気の酸化能力の支配に大きく関 係する。さらに、GAW の主管分野には、衛星の機能の不足を主な要因として表 2 に明記 されていないものの、表 2 に記載される大気に関する取り組みの一つまたは複数に直接関 係する観測要素も含まれる。これらの観測要素としてまず挙げられるのは、エーロゾルの 光学以外の特性である。GAW エーロゾル SAG は、エーロゾルの重量、化学組成および他 の多くの特性について勧告している。表 2 に記載されていない水銀（Hg）および残留性有 機汚染物質（POPs）等の特定の化学種は、全球生物地球化学的循環について理解するため に重要であるものの、他の専門プログラムの対象となっている。 70 7.1 7.1.1 オゾン オゾン全量 主な責任者 オゾンに関する科学諮問部会（オゾン SAG） 品質保証科学センター（QA/SAC） 気象庁（アジアおよび南西太平洋） 中央較正施設（CCL） 米 国 海 洋 大 気 庁 ・ 地 球 シ ス テ ム 研 究 所 （ NOAA ESRL）、米国（ドブソン分光光度計 Nr. 83） カナダ環境省（Environment Canada）（ブリューワー 分光光度計３台）、カナダ 世界較正センター（WCC） 米国海洋大気庁・地球システム研究所（NOAA ESRL） 米国（ドブソン分光光度計） カナダ環境省（Environment Canada）（ブリューワー 分光光度計） ドブソン地区較正センター オーストラリア気象局（BoM）、気象庁（アジアおよ び南西太平洋）、ドイツ・ホーヘンパイセンベルク気 象 観 測 所 （ MoHp） ／ チ ェ コ ・ フ ラ デ ツ ク ラ ロ ベ 太 陽・オゾン観測所（SOO-HK）、アルゼンチン・ブエ ノスアイレス中央観測所（OCBA）、南アフリカ気象 局（SAWS） ブリューワー地区較正センター スペイン・イザーニャ観測所（IZO） フィルター型地区較正センター ロシア中央地球物理観測所（MGO） データ品質目標（DQO） ドブソン及びブリューワー分光光度計によるオゾン 全量データに適用可能。 連絡先：[email protected] 標準作業手順（SOP） ブリューワー分光光度計を対象とした SOP は策定 中。 ドブソン分光光度計を対象とした SOP は利用可能。 更新版は現在印刷中。 データセンター 世界オゾン・紫外線データセンター（WOUDC）、カ ナダ 71 現状 各観測所におけるオゾン全量およびその変化に関する最も正確な情報は、地上からの測定 （例：300～340nm の波長域での太陽光分光法）により入手することができる。GAW シス テムにおいて、ドブソン分光光度計（手動操作用に設計）およびブリューワー分光光度計 （自動操作用に設計）は、オゾン全量観測を対象とした観測所機器として使用されている。 したがって、独立した 2 つのネットワークが提供されていることになる。両ネットワーク の世界（一次）準器については、マウナロア観測所（ハワイ）においてラングレープロッ ト法により較正される（2 年～4 年ごとに実施）。地区準器は、一次準器に対して 2 年～3 年ごとに較正が行われ、観測所機器に関しては、４年ごとに準器との並行較正による較正 が行われる。 オゾン全量に関する補完測定結果は、様々な微量ガス（例：NO 2 および BrO）の検出も可 能な DOAS/SAOZ 型の紫外線／可視分光計により提供される。これらは、大気組成変化検 出ネットワーク（NDACC）内の一連の測定結果の一部である。より確立されたブリューワ ー／ドブソンネットワークと比較した場合、DOAS 型の機器に関する測定・解析手順は、 標準化の度合いで劣るものの、定期的な比較観測は実施されている。 ブリューワー／ドブソン分光光度計と比較した場合、紫外線スペクトル領域内のオゾン全 量に関する衛星測定結果は、高い完成度（TOMS、GOME）および正確さをもって達成さ れている。しかしながら、新型衛星機器（SCIAMACHY、OMI、GOME2、OMPS）につい ては、1970 年代に開始された長期間の衛星データ記録を持続する上で、（飛行中の較正を 継続することによる）リトリーバルおよび存続期間中の品質管理に関する標準化が必要で ある。較正、スペクトル分解能および空間分解能、ならびにリトリーバル手順に関して、 分光計の型の違いの原因となる慎重な調整を行う必要がある。 ブリューワーネットワークおよびドブソンネットワークのいずれについても、世界準器の 較正履歴および長期間の安定性に関する文書化が十分になされている。ドブソンネットワ ークについては、各 SOP が利用可能であり、大部分のドブソン分光光度計の較正履歴につ いて十分な文書化が行われている。ブリューワー分光高度計については、ブリューワーネ 72 ットワークの運用機器の大部分について、民間企業が較正を広く実施している。観測所機 器の較正に関する標準手順は利用可能となっておらず、現在、ネットワーク内で運用され ている各機器の較正履歴を科学コミュニティで入手できない。オゾン全量に関する地上観 測結果を提供する他の機器（ロシアのフィルター機器または DOAS/SAOZ 型のフィルター 機器）は、ドブソン・ブリューワー分光光度計と同一のデータ QA/QC プログラムに基づ いて運用されていない。ロシアおよび他のフィルター機器については、独立した較正は行 われていないものの、ドブソン分光光度計またはブリューワー分光光度計のいずれかに関 連付けられている。WOUDC で保管される個々のオゾン全量観測データすべてのデータ品 質は、利用者向けに文書化される必要がある。 衛星リトリーバルアルゴリズム（TOMS/SBUV V8、GOME V4）の進歩により、地上準器と の整合性は現在数パーセント以内となっている。宇宙空間の光学的劣化を修正するための 調整を可能にする優れた較正履歴を構築することは、衛星の耐用期間中の最も強く要請さ れている課題の一つである。さらに、特に衛星機器の型とプラットフォームとの間での移 行期において、異なるプラットフォームからのデータセットを統合することが重要であり、 また、複数の衛星プラットフォームからの複合データセットが長期の地上観測データを補 完するものとなる場合、当該統合は必須となる。 目標 主要目的は、人間活動による影響を決定するため、成層圏オゾン全量に関する変動を厳密 に測定することである。当該目的には下記の事項が含まれる。 z 明快な較正履歴を有するドブソンおよびブリューワー分光光度計を用いた高品質のオ ゾン全量測定に関する独立した 2 つのネットワークを維持する。 z 衛星オゾン観測結果の検証に当該情報を最大限に利用する。 z 長期の衛星データとの比較により、地上観測所の品質管理を行う（データの空白、急 変の修正、等）。 z 衛星・地上観測データ記録のデータ品質について、利用者向けに文書化する。 z ドブソンオゾン全量測定結果とブリューワーオゾン全量測定結果との間の、および異 なる紫外線測定衛星機器間の、わずかではあるが明瞭な差異の特性を改善する。 z WOUDC に対し、Level 0 データおよび関連する較正情報を提出する。 73 z オゾンに関する試験プロジェクト（準リアルタイムでのデータ交換を含む）を実施す る（第 3.4 章を参照のこと）。 実施戦略 任務 7.1 ドブソンネットワークについての高品質の測定結果および較正結果を維持し、 ドブソン分光光度計の SOP を更新する。 （SAG－継続） 任務 7.2 ブリューワー分光光度計の観測所の較正手順および SOP を策定する。 （SAG－2008 年末） 任務 7.3 ブリューワー分光光度計に関する観測所機器の較正が適切な方法で行われてい ることを保証する。 （SAG－継続） 任務 7.4 ブリューワーネットワークについて長期的な展望を得るため、個々の観測所機 器の較正履歴を文書化する。 （SAG、WOUDC－2008 年末） 任務 7.5 入手可能な衛星データに関する仮想データベースを構築する。 （WDC-RSAT－最初のデータベースの構築は 2008 年末、それ以降継続） 任務 7.6 個々の機器の性能を正確にトレースすることを目的として、WOUDC に対し、 Level 0 データおよび関連する較正情報を提出する。 （SAG、WOUDC－2008 年半ば） 任務 7.7 WOUDC で保管される個々のオゾン全量観測結果のデータ品質指標を利用者に とって簡単な方法で提供する。 （SAG、WOUDC－2010 年末） 7.1.2 オゾン鉛直分布観測 主な責任者 オゾンに関する科学諮問部会（オゾン SAG） 品質保証科学センター（QA/SAC） ドイツ・ユーリヒ研究センター（FZ- Jülich） 中央較正施設（CCL） 世界オゾンゾンデ較正センター（WCCOS）、ユーリ ヒ研究センター（FZ- Jülich） （WCCOS 環境実験槽の 紫外線光度計［Smit 他、1996］） 74 世界較正センター（WCC） 世界オゾンゾンデ較正センター（WCCOS）、ユーリ ヒ研究センター（FZ- Jülich） データ品質目標（DQO） 利用不可 標準作業手順（SOP） 策定中（ECC ゾンデが対象） データセンター 世界オゾン・紫外線データセンター（WOUDC）、カ ナダ 現状 軽い気球を用いて得られるオゾン測定結果は、特定の数カ所の観測所で 1960 年代終わり まで遡って、対流圏・下部成層圏オゾンの最長期間の保存データを提供している。海抜約 30 キロメートルの高さで破裂する気球を用いたオゾン濃度の測定には様々な型のセンサ ーが使用されている。ECC（電気化学式ゾンデ）センサーは現在、最も広く使用されてい る。ECC ゾンデを対象とした SOP は現在策定中である。 最高 45 キロメートルまでのオゾン鉛直分布に関する鉛直解像度の低い情報は、ドブソン 分光光度計及びブリューワー分光光度計を用いた反転観測により入手することができる。 鉛直分布情報は、リトリーバルアルゴリズムを用いた天頂光観測から入手しなければなら ない。反転観測により得られる個々の鉛直分布測定結果の鉛直解像度および精度は、オゾ ンゾンデ測定結果の場合よりも限定されることから、反転観測によるオゾン測定結果は、 上部成層圏における長期変化に関して最も有益である。 オゾン鉛直分布測定結果は、NDACC の下で運用されている他の機器からも入手すること ができる。ライダー測定値およびマイクロ波測定値は、NDACC の一連の測定結果の一部 であり、上部成層圏オゾンの動向に関する評価および上層大気圏での衛星測定結果の検証 に有益である。オゾンのマイクロ波測定値には鉛直解像度が極めて低いという欠点がある ものの、マイクロ波測定は中間圏界面領域まで測定できる可能性を持っている。ゾンデ、 反転観測、ライダーおよびマイクロ波による地上測定データを組み合わせることは、宇宙 からの観測で得られるオゾンプロファイル測定結果の品質を評価する上で重要である。 WMO-GAW と、それを補完する機器および観測所を有する他の重要なネットワーク（GCOS、 NDACC、EARLINET および SHADOZ）との間で密接な連携を図ることは、GAW 戦略計画 75 の重要な目標の一つであり、また、IGACO 戦略の実施を成功させる上で必要なことである。 ここ数年間、製造業者 2 社のポンプ（EnSci および Science Pump）ならびにゾンデの反応 液の濃度が ECC ゾンデのオゾン鉛直分布測定（特に対流圏のオゾン濃度）に多大な影響を 与えることが明らかとなってきた。しかしながら、現時点では、WOUDC で保管されるデ ータにポンプの型および反応液の濃度についてのあらゆる関連情報が含まれているわけ ではない。また、オゾンゾンデデータの保管場所はそれぞれに異なる（WOUDC、NDACC、 SHADOZ、NILU）。 反転観測による測定結果のリトリーバルについては、最近、ドブソン及びブリューワー測 定結果のリトリーバルに適用可能な新たなリトリーバルアルゴリズムが開発されている。 ドブソン分光光度計を有する数カ所の観測所は WOUDC に対し、それらの観測結果を定期 的に報告しているものの、ブリューワー分光光度計を用いた反転観測による観測結果は現 時点では通常 WOUDC に報告されていない。 目標 z GAW QA/QC ガイドラインに従い、既知の品質を有するデータを提供することを目的 として、オゾンゾンデ観測所の世界規模のネットワークを運用する。 z WOUDC で保管されるオゾンゾンデデータの重要な特性およびデータ品質（個々のデ ータシリーズの特徴づけを含む）について、データ品質指標を用いることにより、利 用者にとって簡単な方法で適切に文書化する。 z ドブソンおよびブリューワー分光光度計を用いた反転観測を行うよく維持された観測 所ネットワークを運用する。 z WOUDC で保管されるドブソン及びブリューワー分光光度計を用いた反転観測結果に ついて、十分テストされたリトリーバルアルゴリズムを用いた定期的な処理を行う。 z ライダー測定値およびマイクロ波測定値を地上観測のオゾン鉛直分布データセットか ら成る地球規模の（場合によっては仮想の）データベースに統合するために、NDACC、 SHADOZ および NILU との協力関係を継続する。 実施戦略 76 任務 7.8 ECC ゾンデを対象とした SOP を策定する。 （SAG、QA/SAC－2008 年末） 任務 7.9 オゾンゾンデ観測（可能ならば相互比較の飛行機観測を伴った実験槽でのオゾ ンゾンデ観測結果の定期テストの実施を含む）に関する長期データ品質管理プ ログラムの運用を継続する。 （QA/SAC、WCC－継続） 任務 7.10 重要なあらゆる数量について文書化し、各データシリーズの品質を特徴づけす るために、WOUDC に対するオゾンゾンデデータの報告（および WOUDC で保 管されるデータの文書化）を強化する。 （WOUDC、SAG－2008 年末） 任務 7.11 ドブソンおよびブリューワー分光光度計を用いた反転観測データの定期的な処 理を行う上で最適なリトリーバル反転観測アルゴリズムを WOUDC に導入する。 （WOUDC－2010 年末） 任務 7.12 GAW と SHADOZ、NILU、NDACC から成るネットワークの密接な協力関係を 構築し、それによる相乗効果を最大限に活用する。 （SAG－継続） 任務 7.13 オゾンゾンデの測定結果について、航空機（MOZAIC、CARIBIC）および高山 観測所等の適切な他のプラットフォームから得られる他の対流圏オゾンに関す る測定結果と定期的に比較する。 （SAG－継続） 任務 7.14 IGACO 戦略実施の一環として、衛星データの品質を評価し、衛星データに関す る仮想データベースを作成する（現在および過去）。当該任務は、任務 7.5 と連 動して行われるものとする。 （IGACO-Ozone/UV 事務局、SAG－継続） 7.1.3 プロダクトおよびサービス 現行のプロダクトおよびサービス 成層圏オゾンおよびオゾン層の人為的破壊に関するデータ、図表表示および他の情報を収 集し、保管し、入手する数多くのデータセンターおよびウェブサービスがある。 77 WMO GAW の下、また、GAWSIS および WMO 独自のオゾンに関するサイトに加えて、成 層圏オゾンに関するデータおよび情報を扱うセンターとして下記の 4 つがある。 z カナダ環境省（カナダ・トロント）が運営する世界オゾン・紫外線データセンター （WOUDC）（http://www.woudc.org） z アリストテレス大学（ギリシャ・テッサロニキ）の大気物理研究所が運営する WMO 北半球オゾンマッピングセンター（http://lap.physics.auth.gr/ozonemaps2/） z フ ィ ン ラ ン ド 気 象 局 （ ヘ ル シ ン キ ） が 運 営 す る IGACO-Ozone/UV 事 務 局 （http://www.igaco-o3.fi） z ドイツ航空宇宙センターが運営する大気リモートセンシング世界データセンター （http://wdc.dlr.del/） WOUDC が保管するデータには、長期トレンド解析に適切な、かつ長年かけて蓄積されて きた、既知の（高）品質の大気オゾン地上測定結果（オゾン全量およびオゾン鉛直分布情 報）が含まれる。これらのデータは、オゾンに関する短期予報（一般向け警報）にも有益 である。また、オゾン全量およびオゾン鉛直分布に関する測定結果は、宇宙からの観測で 得られるオゾン測定結果を検証する上でもきわめて重要である。これらのデータセットお よびデータ品質に関する知識は、衛星によるオゾン測定結果および異なる衛星機器による 測定から得られるオゾン測定結果の合成の検証を行う上で重要な情報となることから、 IGACO-Ozone/UV を実施する上できわめて重要なものである。 これらのデータプロダクトは、オゾン層破壊物質の排出を規制するモントリオール議定書 およびその改正の成果について評価し、人為的なオゾン前駆物質の排出およびその変動に よりもたらされる対流圏オゾンの放射強制力（およびそれによる人為的気候変化）につい て評価を行う中心的要素となる。 オゾンゾンデによる対流圏オゾンの測定結果は通常、対流圏オゾンの循環に関する地球規 模の数値シミュレーションの評価に使用される。オゾンは重要な温室効果ガスであること から、これらのデータは IPCC の活動との関連において重要である。 78 また、オゾンゾンデ測定結果は、気象予報モデルの予測結果のテストにも有益である。そ れらは現在、ECMWF（欧州中期気象予報センター）の予測結果を評価するために使用さ れている。 WOUDC は、個々の観測所およびネットワーク全体から得られるデータのリトリーバルに 関する高度なシステムを有する。オゾン全量観測結果およびオゾンゾンデ鉛直分布に基づ き、個々の観測所からオゾンの時系列プロットを得ることも可能である。 WOUDC は、地上データと衛星データとを組み合わせて、全球・半球オゾン全量マップを 作成する。これらのマップは、日々更新され、WMO 南極・北極域オゾン速報にも極めて 有益である。 テッサロニキ大学のオゾンマッピングセンターでは、衛星データと地上データとを融合さ せて、北半球全域のオゾン全量マップを作成している。 FMI（ヘルシンキ）の IGACO-Ozone/UV ウェブサイト（http://www.igaco-o3.fi/en/index.html） は、IGACO-Ozone/UV 実施の進捗状況に関する情報を掲載しており、オゾン関連のサイト にリンクしたポータルについても掲載する予定である。 WDC-RSAT ウェブサイトでは、大気中の微量ガス、エーロゾル、雲、太陽放射、地上パラ メータおよび力学に関する衛星データを入手することができる。データの中にはセンター が独自に保管しているものがある一方で、関連する衛星データセンターへのリンクを通じ て入手することができるデータもある。 将来のプロダクトおよびサービス z 入手可能なあらゆるデータおよびサービスのリンク先ならびに当該データおよびサー ビスに関する情報を掲載しているワンストップポータル z 様々なデータソースの中からオゾンデータを準リアルタイムで入手し、当該データに 関する解析を実施し、データおよび解析結果を視覚化することができるサービス（時 系列、二次元マップおよび動画）。このサービスの有用さはオゾンデータの他、オゾン 79 破壊に関する他の大気組成についてのデータにも当てはまる。 z 国家水文気象機関と直接提携していない研究者を対象とした、気象データ・解析結果 （個々の観測所のトラジェクトリーも含まれる）へのより容易なアクセス z WMO/UNEP オゾン層破壊の科学アセスメントにおける利用に向けた、地球規模のおよ び様々な地域（北極域、南極域、北半球中緯度地方、南半球中緯度地方、等）のオゾ ン全量に関するプロダクト。温室効果ガスに関しては、温室効果ガス年指標（AGGI） が開発されている。同様に、世界の様々な地域におけるオゾン層の 1 年間の状態を反 映したオゾン全量年指標を開発すべきである。当該指標は、NOAA が開発したオゾン 層破壊ガス指標と比較する上でも興味深い。 7.2 7.2.1 温室効果ガス 二酸化炭素（CO 2 ）（△ 14 C、CO 2 内の б 13 C および б 18 O、ならびに O 2 /N 2 比を含む） 主な責任者 温室効果ガスに関する科学諮問部会および CO 2 測定 専門家コミュニティ 品質保証科学センター（QA/SAC） 気象庁、日本（アジアおよび南西太平洋） 中央較正施設（CCL） 米国海洋大気庁・地球システム研究所（NOAA ESRL） 国際原子力機関（IAEA）（同位体基準） 世界較正センター（WCC） 米国海洋大気庁・地球システム研究所（NOAA ESRL） データ品質目標（DQO） GAW 報告書 No.161 において文書化。 標準作業手順（SOP） GAW 報告書 No.134。CO 2 測定専門家による半年に一 度の会合を通じて継続的に構築。 データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本 現状 産業革命以前に約 280ppm だった大気中の二酸化炭素（CO 2 ）の存在量は、2005 年には世 界平均 379ppm まで増加した。この増加は、長寿命温室効果ガスによる全放射強制力の約 60%（1.5Wm -2 ）を占める。過去 10 年間の地球規模での放射強制力の増加の 84％は CO 2 の 増加によるものである。CO 2 存在量の増加は主に化石燃料燃焼による CO 2 の排出量（現在 の値は 7 Pg C yr -1（1Pg＝10 15 g）を超えている）に起因している。従来の化石燃料の消費が 80 今後も続く場合、将来的に、放射強制力の大半を CO 2 が占めることになると考えられる。 燃焼により排出される炭素の約半分は大気中に留まり、残る半分は海洋及び陸上生物圏に 吸収される。IPCC 2001 は、CO 2 の存在量、炭素および酸素の安定同位体ならびに O 2 /N 2 比に関する測定結果に基づき、1990 年代の平均吸収量について、海洋で 1.7±0.5 Pg yr -1 、 陸上生物圏で 1.4±0.7 Pg yr -1 と見積もった［Houghton 他、2001］。これらは正味のフラッ クスである（大気と海洋、および大気と陸上生物圏の間の総フラックス（光合成および呼 吸作用）は、100 Pg yr -1 のオーダーである）。海洋と生物圏との間での化石燃料由来 CO 2 の区分は政策的効果を有するので、地域規模でのより正確な見積もりを行うためには、不 確実性を低減させること（例：地域フラックスの見積もりに逆解析モデルを使用すること） が重要である。 1958 年に、増加率を明確に示すために、大気中 CO 2 の監視が開始された。依然として時間 的動向の監視が必要であるものの、測定結果は現在、化石燃料由来 CO 2 の排出量を 3 つの 主要な貯留先（大気、海洋および陸上生物圏）に割り当てることを目的として、観測され た空間的勾配を大気輸送モデル（および他のトレーサー（例：CO 2 の同位体組成および O 2 /N 2 の測定結果）と統合する時に、さらに有用性を増している。当該取り組みにおいては、正 確性ならびに各国の監視プログラム内および当該プログラム間での内部一貫性を有する観 測が求められる。GAW の CO 2 モル分率の基準および GAW の支援による相互比較実験を 維持する中央較正施設は、CO 2 測定結果に関する研究所間での比較可能性についての現行 の目標（北半球については±0.1 ppm、南半球については±0.05 ppm）を達成するよう支援 する。相互比較に関する最近の成果は期待できるものだが、GAW ネットワークのすべての 参加国間での一貫性はまだ達成されていない。 大気中 CO 2 の監視を行う GAW 観測所の数は 2005 年現在で 80 以上あるが、大陸でのより 高頻度の測定および鉛直分布を含む測定ネットワークの更なる拡張が必要である。加えて、 今 後 、 炭 素 観 測 衛 星 （ OCO、 2008 年 に 打 上 げ 予 定 ） お よ び 温 室 効 果 ガ ス 観 測 技 術 衛 星 （GOSAT）等により計画されている宇宙空間からの全量濃度のリトリーバルが、GEMS プ ロジェクトによって利用されるであろう。これにより、測定の空間的範囲は大幅に拡大さ れ、地域の炭素交換量の見積もりも改善すると見込まれる。OCO の打上げ後、厳密な地上 81 測定結果は、衛星による CO 2 測定結果の検証という追加的役割を負うことになる。 O 2 /N 2 比および CO 2 の安定同位体（б 13 C および б 18 O）の測定結果は、海洋圏と生物圏との 間で炭素放出源および炭素吸収源を区分することに寄与する。同位体測定は、多くの場合、 CO 2 モル分率測定に使用されるのと同じ個別サンプルを用いて行われる。同位体標準は国 際原子力機関（IAEA）により維持されているが、観測所は GAW CO 2 ネットワークの一部 である。ネットワーク内での比較可能性に関する目標値は、б 13 C については±0.01‰、б 18 O については±0.05‰である。O 2 /N 2 比の測定を行う研究所は現在約 10 ある。これらの測定 は困難であるが、海洋と生物圏との間で化石燃料由来 CO 2 の排出量を区分する上で有益で ある。コミュニティは、ネットワーク内での比較可能性に関する目標値を 1 メガグラムあ たり±1（N 2 に対する O 2 の変化量を 10 6 分の１単位で表す）と定めている。しかしながら、 当該測定結果に関する世界標準は一切存在しておらず、基準に関する体系的な相互比較も ほとんど行われていない。 CO 2 モル分率およびその炭素安定同位体の測定結果だけでは、生物学的過程における排出 と化石燃料燃焼による排出とを効果的に識別することはできない。化石燃料由来 CO 2 の排 出インベントリーは、CO および SF 6 の測定結果とともに、化石燃料燃焼による排出を抑制 することに寄与するものの、当該任務のための最も効果的なトレーサーは大気中 CO 2 にお ける放射性炭素（ 14 C）の測定結果である。大気中 CO 2 に含まれる 10 12 分 の １ で あ る が 、 化 石 燃 料 に は 14 14 C の相対存在量は、約 C は 全 く 含 ま れ て い な い 。 NIST 標 準 参 照 物 質 SRM4990C（シュウ酸）が当該測定の基準として使用されており、研究所間の比較可能性 の推奨値は±1‰とされている。 2005 年 10 月現在、GAW CO 2 ネットワークは、GCOS の包括的ネットワークとして認定さ れている。 目標 z 測定結果に関する定期的な較正および相互比較ならびに保存データの精査を通じて、 内部一貫性のある CO 2 、 б 13 C、18 8 O、Δ 14 C および O 2 /N 2 のデータセットを作成する。 z 地球規模の CO 2 測定ネットワークを拡張する。大陸での高頻度測定、および鉛直分布 82 や船舶（篤志協力観測船計画、SOOP）による、熱帯地方におけるサンプリング（高頻 度であるか低頻度であるかに関わらず）を増やすことに重点を置かなければならない。 z 海 洋 炭 素 循 環 コ ミ ュ ニ テ ィ （ 例 ： IGBP（ 地 球 圏 － 生 物 圏 国 際 協 同 研 究 計 画 ） に よ る SOLAS（海洋・大気間の物質相互作用研究計画）、IMBER（海洋生物地球化学・生態 系統合研究）および GLOBEC（海洋生態系の地球規模変動研究計画）、ならびに WCRP （世界気候研究計画）による CLIVAR（気候の変動性と予測可能性に関する研究計画）） および陸上炭素フラックス観測網（例：FLUXNET）等のプロセス志向の研究プログラ ムとの連携を図る。フラックス測定コミュニティが、彼らの測定結果を WMO CO2 モ ル分率基準と厳密な較正を行うことが重要である点に重点を置かなければならない。 z 土壌、陸上生態系および海洋プロセスを含む包括的かつ力学的炭素循環モデルを開発 する。当該モデルは、CO 2 モル分率、フラックス測定結果および他の補助的な情報（土 地被覆マップ、土壌水分、クロロフィル、海面温度、等）を同化することにより、GAW 測定結果と関連づけられる。 z CO 2 の衛星測定結果と現場測定結果とを統合する。リモートセンシングによる CO 2 全 量のリトリーバルが現場測定結果の鉛直分布およびフーリエ変換赤外（FTIR）分光分 析により決定される地上からの全量測定により検証されることを確保することに重点 を置かなければならない。 z 同化モデルに必要な気象情報の保存の可能性を高める。 実施戦略 任務 7.15 CO 2 （およびその同位体）を対象とするデータ品質目標（DQO）について、そ れらが炭素循環に関する我々の知見の不確実性を減らすための科学的要請に応 えることを保証するため、これらの継続的なレビューを行う。 （CO 2 専門家－継続） 任務 7.16 GAW 観測所が WMO CO 2 モル分率基準に関する CO 2 測定を行うことを確保す るための手順および相互比較戦略を構築する。 （CCL および QA/SAC（SAG GHG および CO 2 専門家との協力による）－継続） 任務 7.17 船舶（例：VOS（篤志観測船）計画）、航空機および高層タワー（高さ 400 メー トルを超える）からの CO 2 測定を増加させるためのパートナーシップを構築す る。 83 （SAG GHG－継続） 任務 7.18 逆解析モデル研究におけるフラックスの特性を改善するであろう CO 2 測定ネッ トワークの拡張について勧告を行う。 （CO 2 専門家および SAG GHG－2009 年まで） 任務 7.19 リモートセンシングによる CO 2 測定結果について、現場測定結果を用いた検証 を促進する。 （SAG GHG－継続） 任務 7.20 CO 2 フラックス測定ネットワークに対し、WMO CO 2 モル分率基準との厳密な 較正を行い、WDCGG に対しデータを提出するよう奨励する。 （SAG GHG－継続） 任務 7.21 WDCGG で保存される CO 2 観測結果の内部一貫性についてレビューを行う。デ ータは、一貫した品質管理フラグを有する「バージョン」（NOAA のプロダク ト GLOBALVIEW-CO 2 に類似）によって利用可能なものでなければならない。 CO 2 全量に関する品質保証がなされたリトリーバルデータの保存方法を構築す る。 （QA/SAC および WDCGG（SAG GHG の指導を得つつ）－2010 年） 任務 7.22 同化モデルに必要な新たな品質保証されたデータの流れによる保存の方法を開 発する。これには、質量が保存され、時間的・空間的に高分解能で利用可能な 解析された気象場が含まれる。当該気象場は、データ収集後 1 カ月以内に、長 期の炭素循環研究において利用可能となるべきだが、干ばつの二酸化炭素吸収 量への影響等の利用には、より短期間で利用可能とする必要がある。 （SAG GHG－継続） 任務 7.23 IGACO-GHG の実施戦略構築の責任を負う科学諮問部会を指定する。当該科学 諮問部会の任務の主な要素は、CO 2 の現場測定結果およびリモートセンシング によるリトリーバルを含む、包括的で、かつ内部一貫性を有するデータセット に関するガイドラインを策定することである。 （SAG GHG、事務局－2009 年） 任務 7.24 衛星観測結果から得られる CO 2 全量データの受領および保存に関する能力を開 発する。 （WDCGG－2009 年） 84 任務 7.25 衛星、航空機および地上からの CO 2 観測結果を用いた統合データセットの保存 および開発を行う。 （WDCGG（SAG GG との協議により）－継続） 7.2.2 メタン（ CH 4 ） 主な責任者 温室効果ガスに関する科学諮問部会（SAG GHG） 品質保証科学センター（QA/SAC） スイス連邦材料試験研究所（Empa）、スイス （欧州、アフリカおよび南北アメリカ） 気象庁、日本（アジアおよび南西太平洋） 中央較正施設（CCL） 米 国 海 洋 大 気 庁 ・ 地 球 シ ス テ ム 研 究 所 （ NOAA ESRL）、米国 世界較正センター（WCC） スイス連邦材料試験研究所（Empa）、スイス （欧州、アフリカおよび南北アメリカ） 気象庁、日本（アジアおよび南西太平洋） データ品質目標（DQO） 策定中 標準作業手順（SOP） 策定中 データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本 現状 メタンの人為的な放射強制力への寄与（直接的および間接的影響を含む）は、CO 2 の半分 の約 0.7Wm -2 である。また、メタンの負荷の変動は、大気化学にも影響を与え、OH およ び O 3 の濃度にも影響を及ぼす。産業革命以前からのメタンの増加は、その期間のバックグ ランド対流圏オゾンの見積もり増加量の約半分に寄与している。OH 濃度の変動は、冷媒 の代替物質（HFCs、HCFCs）等の他の温室効果ガスの寿命に影響を与える。 メタンは、自然放出源および人為的放出源から大気中に放出される。自然放出源には、湿 地帯、植物、シロアリ、海洋および地質学的放出源（例：炭化水素の漏出、水和物、泥火 山）が含まれる。人為的放出源としては、化石燃料の利用、稲作、ゴミ埋立地、反芻動物 の家畜、都市の廃棄物処理およびバイオマス燃焼等が挙げられる。フラックスが少量であ り、拡散しており、また空間的・時間的に桁違いに変動することから、多数の放出源から 85 の放出率について、大気測定結果を用いたトップダウン的観点で定量化することは難しい。 特に、熱帯地方の場合、サンプリングの範囲がまばらで、高濃度 CH 4 が強い鉛直混合によ り急速に希釈されることから、排出量を見積もるのが困難である。したがって、現行のネ ットワークの、熱帯地方の植物に起因すると言われている CH 4 の新たなかつ大規模な放出 源に対する感度は良くない。現行の測定ネットワークを用いることにより、北半球中・高 緯度からの放出量に関する不確実性はかなり低減されてきた。しかしながら、年平均気温 の大幅な上昇、永久凍土層に貯蔵されている大量の炭素（推定 500×10 15 ～900×10 15 g C ［Zimov 他、2006］）、および北極域からの CH 4 の大量放出の可能性が予測されることから、 これらの場所でのサンプリングを拡大することが賢明であると考える。 上述のとおり、熱帯地方および北極域からの（特に高頻度測定による）より多くのデータ が必要である。また、宇宙からの測定（例：SCIAMACHY、AIRS）も有効であるが、当該 測定結果については、現場測定結果または（炭素全量観測ネットワーク（TCCON）観測点 の）赤外分光分析を用いた地上からのリモートセンシングによる全量濃度によって検証を 行うことが重要である。 2005 年 10 月現在、GAW CH 4 ネットワークは、GCOS の包括的ネットワークとして認定さ れている。 目標 z CCL により定期的に較正される基準の適用、各 WCC による検査および測定結果の相 互比較を通じて、内部一貫性のある CH 4 のデータセットを作成する。 z 熱帯地方、北極域および大陸に観測所を追加設置することにより、GAW ネットワーク の範囲を拡大する。高頻度測定および鉛直分布に重点を置くべきである。 z CH 4 の衛星測定結果と現場測定結果とを統合する。リモートセンシングによる CH 4 全 量について、現場測定による鉛直分布を用いた検証を行うことに重点を置くべきであ る。 実施戦略 任務 7.26 WDCGG で保存される CH 4 データについて、現行の WMO CH 4 モル分率基準に 86 基づいて報告されることを確保するための手順を構築する。当該手順には監査 および標準スケールと大気測定結果との相互比較が含まれる。 （SAG GHG、CCL および各 QA/SAC－2011 年） 任務 7.27 CH 4 測定技術および品質保証に関する GAW 研究所間の協力関係を強化する。 （SAG GHG、各 QA/SAC－継続） 任務 7.28 IGACO-GHG の実施戦略を構築するための科学諮問部会を指定する。当該科学 諮問部会の任務の主な要素は、CH 4 の現場測定結果およびリモートセンシング による測定結果を含む、包括的な、かつ内部一貫性を有するデータセットを作 成することである。 （SAG GHG－2010 年） 任務 7.29 サンプリング地点（特に、熱帯地方、北極域および大陸の高頻度測定地点）の 数を増やす。 （GAW 参加者－継続） 7.2.3 一酸化二窒素（ N 2 O ） 主な責任者 温室効果ガスに関する科学諮問部会（SAG GHG） 品質保証科学センター（QA/SAC） ドイツ連邦環境省（UBA）、ドイツ 中央較正施設（CCL） 米 国 海 洋 大 気 庁 ・ 地 球 シ ス テ ム 研 究 所 （ NOAA ESRL）、米国 世界較正センター（WCC） フラウンホファー大気環境研究所／気象・気候研究 所 （ IMK-IFU ）、 ド イ ツ ・ カ ー ル ス ル ー エ （ 一 部 WCC-Empa の支援による） データ品質目標（DQO） 策定中 標準作業手順（SOP） 策定中 データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本 現状 産業革命以前に約 270 ppb だった一酸化二窒素の量は、2005 年には約 320 ppb まで増加し た。ここ数十年間での平均増加率（0.8ppb yr -1 ）は、排出量が消滅量を 30%上回っている ことを示唆している。大気への N 2 O の主な自然放出源は、海洋および土壌でのプロセスで 87 ある。また、人為的放出源は、窒素肥料を使用した農業、バイオマス燃焼、産業プロセス （ナイロン・硝酸の生成）および家畜肥育場である。主な放出源については特定されてい るものの、各放出源からの放出量に関しては依然大きな不確実性がある。主な 2 つの消滅 プロセス（いずれも成層圏におけるプロセスで、光分解および電子励起酸素原子（O（ 1 D）） との反応。）が N 2 O の大気からの除去につながっている。N 2 O の寿命は約 120 年と推定さ れている。 一酸化二窒素の放射強制力への寄与は約 0.15 Wm-2 である。亜酸化窒素の放射強制力と電 子励起酸素原子との反応が、成層圏での NO x の主な発生源となり、このことは成層圏 O 3 に影響を与える。N 2 O が環境に与える影響の軽減措置においては、地球規模での N 2 O の収 支ならびに土地利用の変化および気候による影響についての理解をより深めることが必 要である。GAW 観測所による N 2 O の測定結果は、当該理解を深めるための基盤を提供す る。 GAW 観測所において N 2 O 測定に利用される最も一般的な技術は、電子捕獲型検出器（ECD） を用いたガスクロマトグラフィー（GC）である。この技術は、優れた再現性を有するもの の、実施することが困難な場合がある。というのも、N 2 O の寿命は長く、フラックスは少 量であり、また、空間的勾配が少ないことから、定量化には極めて正確な測定が必要にな るからである。N 2 O の測定は、解析に関する強力な専門家を有し、高品質の測定結果に対 して責任を負うプログラムについてのみ推奨される。現行の GAW ネットワークは、N 2 O の動向を決定する上で適切であるものの、特定の放出源からの排出量に関する不確実性を 低減させ、当該排出の要因となるプロセスに対する理解を深めるためには、サンプリング 地点のより広範な分布、より高頻度の測定（特に熱帯地方における）および鉛直分布が必 要である。三次元輸送モデルおよび大気測定結果を用いた放出量の推定は、成層圏／対流 圏での交換（STE）に関する年々変動により、さらに複雑となる。当該変動については、 いくつかのモデルにより、放出量の変動として解釈されている。鉛直分布は、特に CFCs およびベリリウム同位体（ 10 Be/ 7 Be）等の STE に関する他のトレーサーの測定結果と組み 合わせた場合、この問題の部分的解決に役立つ。 目標 88 z CCL による定期的な較正、WCC による検査および測定結果の相互比較を通じて、内部 一貫性のある N 2 O のデータセットを作成する。 z 熱帯地方および大陸に観測所を追加設置することにより、GAW ネットワークの範囲を 拡大する。高頻度測定および鉛直分布に重点を置くべきである。 z 大気中の N 2 O を測定するためのしっかりとした、安価な、精密な技術を開発する。 z GAW の N 2 O 測定ネットワークを GCOS の包括的ネットワークに統合する。 実施戦略 任務 7.30 WDCGG で保存される N 2 O データについて、現行の WMO N 2 O モル分率基準に 基づいて報告されることを確保するための手順を構築する。当該手順には監査 および標準スケールと大気測定結果との相互比較が含まれる。 （SAG GHG、CCL、WCC および QA/SAC－継続） 任務 7.31 N 2 O 測定技術および品質保証に関する GAW 研究所間の協力関係を強化する。 （SAG GHG、WCC、QA/SAC－継続） 任務 7.32 GAW の N 2 O 測定ネットワークの拡大に関与する、適切な専門家を有する研究 所を特定する。 （SAG GHG－継続） 任務 7.33 サンプリング地点の数を増やす。 （SAG GHG－継続） 7.2.4 ハロカーボンおよび六フッ化硫黄（SF 6 ） 主な責任者 温室効果ガスに関する科学諮問部会（温室効果ガス GHG） 品質保証科学センター（QA/SAC） 未設立 中央較正施設（CCL） 未設立 世界較正センター（WCC） 未設立 データ品質目標（DQO） 未策定 標準作業手順（SOP） 未策定 データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本 89 現状 放射強制力のみに関して重要な様々なハロゲン化合物（パーフルオロカーボン類（PFCs）、 ハイドロフルオロカーボン類（HFCs）および SF 6 ）、放射強制力および成層圏オゾン破壊 に関して重要なハロゲン化合物（クロロフルオロカーボン類（CFCs）、ハイドロクロロフ ルオロカーボン類（HCFCs）およびハロン）、およびオゾン破壊のみに関して重要なハロゲ ン化合物（ハロゲンメチル）について、GAW 観測所で測定が行われている。これらの化 合物の大部分は、冷媒および溶媒として利用されており、極めて特殊な用途で利用される ものも多い（例：SF 6 は、主に電気スイッチ機器内の絶縁体として利用される）。ハロゲン 化メチル（臭化メチル（CH 3 Br）・塩化メチル（CH 3 Cl））は、明らか自然放出源および人為 的放出源を有することから、本項では他の化合物と異なるものとみなす。これらの気体の 放射強 制力 への寄 与は 、長寿 命の 温室効 果ガ スによ る全 放射強 制力 の約 12%に あたる約 0.3Wm-2（これらの大部分は、CFC-11、CFC-12 および他の少数の化合物によるものである） となっている。大気中のこれらの化合物の排出量については、モントリオール議定書（例： CFCs、HCFCs およびハロン）または京都議定書（例：HFCs、PFCs および SF 6 ）に基づき 規制されていることから、大気中の当該化合物の監視を行うことは重要であり、また、遵 守されているかを検証するため、当該化合物の追跡を行わなければならない。 これらの化合物については、ECD または質量分析計を用いた GC により測定が行われる。 当該化合物の大気中の存在量は 1 ppt 未満から数百 ppt（1 兆分の 1 モル分率）の範囲なの で、正確な測定を行うためには高度な専門技術が要求される。GAW 参加の研究所は、独 自の基準を定めるか、GAW のプログラムと密接に協力し、基準の比較（例：IHALACE） や測定の比較に参加している。 当該化合物の中には、それらの測定結果が大気化学および気候変動に関する他の重要な用 途に利用されるものもある。メチルクロロフォルム（MC）は、対流圏の主要なオキシダ ントである水酸基（OH）の広範な平均濃度を算出するために利用されている。OH 濃度は 他の長寿命の温室効果ガス（CH 4 、HCFCs および HFCs 等）の寿命を決定する。モントリ オール議定書により、MC 排出量が規制されたことを受けて、大気中 MC の存在量が減少 したことから、OH 濃度を決定する上での MC の有用性は低下している。他の化合物（例： 90 HCFC-22）が、将来的に有用となるかもしれない。六フッ化硫黄（SF 6 ）は、三次元化学輸 送モデルの大気輸送を確認するために利用され、また、特定の測定場所において、自然放 出源からもたらされる CO 2 と化石燃料由来 CO 2 とを区別するためのトレーサーとして利用 されている。CFCs は、成層圏／対流圏での交換に関するトレーサーとして利用されてい る。これらの用途には、単純な排出量の検証よりも精度の高い測定結果が要求される。 目標 z これらの化合物の排出インベントリーを検証する上で十分正確で、広い空間スケール を代表する測定結果を提供する。 z 異なる測定プログラムの基準間の差を定量化する。 z ハロゲン化合物の測定結果を対象とする品質保証システムを構築する。 z 対流圏の酸化能に関する研究において、または輸送トレーサーとして、どの化学種が 有用であるかを決定し、正確さを改善したしっかりとした測定技術を開発する。 z CFCs および SF 6 に関する GAW ネットワークを GCOS の包括的ネットワークに発展さ せる。 実施戦略 任務 7.34 較正基準の相互比較を行い、それにより、あらゆる GAW プログラムから得ら れる測定結果を WDCGG が保存する単一の大きなデータセットに統合する。 （NOAA ESRL－進展中） 任務 7.35 ハロゲン化合物の測定結果を対象とする品質保証システムの構築を支援する。 （事務局、SAG GHG－継続） 任務 7.36 0.02ppt（1 標準偏差）またはそれ以上の SF 6 の再現性を提供する技術を開発す る。 （測定コミュニティ、SAG GHG－継続） 7.2.5 プロダクトおよびサービス 既存のプロダクトおよびサービス z 世界中の観測所で適用される、特定の温室効果ガスおよび反応性ガスの較正基準 91 z GAW 研究所の貢献により得られ、WDCGG を通じて入手可能となる温室効果ガスデー タおよびそのプロット。SAG GHG および WDCGG は、当該データに基づき、年 1 回、 温室効果ガス年報を作成する。当該年報には、放射強制力に最も寄与する 3 つの気体 （CO 2 、CH 4 および N 2 O）に関するバックグランド情報、ならびに現在のそれらの大気 中の全球平均存在量について記載する。 z NOAA は、京都議定書の目標年次である 1990 年以降の CO 2 、CH 4 、N 2 O および一連の 10 種の微量ガスがもたらしてきた放射強制力に関する相対的変動を表す温室効果ガス 年指標を作成する。 z NOAA は、相互データ可視化（IADV）ツールを提供する。IADV を利用することによ り、大気中の CO 2 の現在の動向を知るために、温室効果ガスおよび他の気体の最新の プロット（マウナロア観測所の CO 2 のプロット（および CO 2 の全球平均値）を含む） を閲覧することができる。 z 最後に、GAW コミュニティは、炭素循環モデラーにとって有益な CH 4 および CO 2 に 関するデータプロダクト（GLOBALVIEW）の作成について、NOAA と共同で取り組む。 当該プロダクトは、異なるモデル間の比較に関して便利な出発点を提供するものとし て公表される。 将来のプロダクトおよびサービス z 特に地域的規模での微量ガスの循環についての理解を深める上で重要な多くの温室効 果ガス（特に CO 2 および CH 4 ）の気柱平均モル分率の検証されたリトリーバル。 7.3 反応性ガス 一連の反応性ガスは非常に多岐にわたり、その中には地上オゾン（O 3 ）、一酸化炭素（CO）、 揮発性有機化合物類（VOCs）、窒素酸化物類（NOx、NOy）および二酸化硫黄（SO 2 ）が含 まれる。これらの化合物はすべて大気の化学で重要な役割を果たしていることから、それ らは、（オゾンおよび大気の酸化能の支配を通じてか、エーロゾルの形成を通じてかに関 わらず）大気化学と気候との間の相互関係に大きく関与している。これらの大部分につい ての地球規模での測定基盤は、地上オゾンおよび一酸化炭素を除き、全く満足できるもの ではない。 92 7.3.1 地上オゾン 主な責任者 反応性ガスに関する科学諮問部会（反応性ガス SAG） 品質保証科学センター（QA/SAC） スイス連邦材料試験研究所（Empa）、スイス・デュ ーベンドルフ 中央較正施設（CCL） 米国国立標 準技術研究 所（NIST）、米国メリ ーラ ン ド州・ゲーサーズバーグ［（国際度量局（BIPM）、フ ランス・パリ）のメンバー 世界較正センター（WCC） Empa、スイス 地区較正センター（RCC） チェコ気象庁、チェコ共和国・プラハ アルゼンチン気象庁（SMN）、アルゼンチン・ブエノ スアイレス データ品質目標（DQO） GAW 報告書 No.97（1995）（更新予定） WCC-Empa［Klausen 他 、2003］ 標準作業手順（SOP） GAW 報告書 No.97（1995）（更新予定） データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本 現状 水蒸気を除けば、対流圏オゾンは現在、CO 2 、CH 4 に続き、3 番目に重要な温室効果ガスで あり［Houghton 他 、2001］、対流圏での物理的プロセス、化学的プロセスおよび放射プロ セスおける中心的な存在となっている。対流圏オゾンの鉛直分布情報は、オゾンゾンデ観 測結果から入手することができる。地上（地表）オゾンは、光化学スモッグの形成に多大 な影響を与え、また、生物圏および人間の健康の両方に対しても影響を及ぼす。こうした 役割から、地球規模のバックグランドの分布および動向を特徴づける上で、十分に高い品 質のデータを提供するため、地上オゾンに関する GAW 測定プログラムを継続し、拡大す ることが急務である。 地上オゾンの全球分布に関する動向についての我々の知見は依然不十分であり、観測され る動向は時間的・空間的に変化している［Oltmans 他 、2006］。GAW の全球観測所は比較 93 的平均して分布しているものの、全体的に地上オゾン観測所の大部分は依然として北半球 の中緯度地域に位置している。オゾン測定を行うリモート観測所を、大陸の中央部分（例： アジア大陸）、熱帯地方および南半球により多く設置する必要がある。 GAW の全球観測所の多くにおいて行われる定期的な性能監査は、これらが必要な品質の 測定結果を提供していることを示している。ほぼすべての観測所で、既存の DQOs を達成 している。 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）は、地上オゾンに関する保存を継続しており、 入手可能なデータの数は着実に増えている。 目標 z データ提出を奨励することにより WDCGG での地上オゾンに関する保存を拡大し、地 上オゾンデータのトレーサビリティの文書化を改善する。 z 大部分の GAW の全球観測所および特定の地域観測所を対象とした GTS への準リアル タイムでのデータ配信を達成する。 z GAW の地域観測所における地上オゾン測定結果のトレーサビリティおよび整合性に ついて改善を行う。 z アジア大陸、熱帯地方および南半球において、各々5～8 カ所の追加的観測所を特定し、 設立する。 z オゾンの対流圏での地球規模の分布および輸送形態についての理解を深める。 実施戦略 任務 7.37 地上オゾン測定結果に関する SAG 指針書（較正および品質保証を含む継続的測 定に関する最新の DQOs および SOPs を含む）を発行する。 （反応性ガス SAG－2009 年） 任務 7.38 南米の観測所を対象とした RCC による 2 年に 1 回の較正を継続する。 （RCC-SMN－継続） 任務 7.39 中国および東南アジアにおいて、将来的に連携の可能性がある機関を特定し、 地域較正センターの設立に関する合意を求める。 94 （事務局、反応性ガス SAG－2009 年） 任務 7.40 GAW の全球・地域観測所における地上オゾン測定結果に関する既存の監査情 報をまとめ、利用可能な部分のまとめを作成する。 （WCC、QA/SAC、WDCGG－2009 年） 任務 7.41 地域ネットワークと各 WDC との間でのデータ交換に関する合意を奨励する。 （事務局、WDCGG、反応性ガス SAG－継続） 任務 7.42 航空機モニタリングプログラムから得られる温室効果ガスデータを WDCGG で 保存するよう奨励する（第 3.2 項を参照のこと）。 （事務局、WDCGG－継続） 7.3.2 一酸化炭素（ CO ） 主な責任者 反応性ガスに関する科学諮問部会（反応性ガス SAG）CO に関するサブグループ 品質保証科学センター（QA/SAC） スイス連邦材料試験研究所（Empa）、スイス・デュ ーベンドルフ 中央較正施設（CCL） 米 国 海 洋 大 気 庁 ・ 地 球 シ ス テ ム 研 究 所 （ NOAA ESRL）、米国 世界較正センター（WCC） Empa、スイス データ品質目標（DQO） 策定中 標準作業手順（SOP） 策定中 データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本・ 東京 現状 対流圏一酸化炭素の大気中の量は、1995 年頃に増加傾向がなくなったものの、他の多くの 微量ガス同様、人間活動に起因して増え続けている。北半球および南半球における CO の 平均存在量は、それぞれ約 110 nmole/mole（ppb）および 60 nmole/mole（ppb）である。CO の寿命はわずか数カ月であり、大気化学中の CO の重要性は、主に、水酸基との反応（OH、 CO＋OH→CO 2 ＋H）において、他の多くの大気状汚染物質（特に重要なのは温室効果ガス CH 4 ）と競合することである。CO の排出量の増加は、CO の大気中の量の増加および OH 95 との反応の増加をもたらし、それにより、対流圏の他の還元ガスを取り除く OH の量が少 なくなる。バックグランド対流圏においては、全 OH 量の約 3 分の 1 が、OH と急速に反 応する CO により除去されている（このことは、OH の寿命がわずか 1 秒と極めて短いこ との一因となっている）。 CO の主な放出源は、化石燃料燃焼およびバイオマス燃焼、ならびに（OH との反応による） メタン及び非メタン系炭化水素の酸化である。産業および運輸部門からの排出量は、地球 規模で増大しているにも関わらず、触媒の利用の増大および全般に効率的な燃焼技術によ り、ここ数十年間、CO の大幅な増加をもたらさなかったかもしれない。使用される燃料 が石炭から天然ガスへとわずかながら移行していることも、排出量減少の要因となってい るかもしれない。CO は、バイオマス燃焼（森林地帯、サバンナおよび農業廃棄物）によ り大量に生成されている。森林火災の経年変動は、対流圏 CO に大きな年々変動をもたら していると考えられる。それと同様に重要な対流圏中の量への寄与は、光化学作用による 酸化プロセスからもたらされる。OH による、CH 4 から CO への酸化は、CO 収支の最大項 とみなされることが多いものの、他の放出源に関しては、依然として放出源強度に関する 大きな不確実性が残っている。CO の観測は、CO 収支について文書化し、理解するために 極めて重要である。CO は、汚染の一般的な指標であり、汚染された空気塊におけるオゾ ンの増加と関連する CO の増加は、大気質の重要な基準となる。将来の CO レベルを明確 に予測することは不確実性を伴う困難なことであり、したがって、GAW による CO 測定が 極めて重要となる。 最近まで、対流圏 CO の濃度については、地上測定結果に基づいた情報がほとんどだった。 今日では、リモートセンシングおよび増加中の航空機測定の結果が、地球規模での測定範 囲を拡大し、鉛直解像度を向上させることにつながっている。衛星機器 MOPITT（対流圏 汚染観測装置）ならびにその後の SCIAMACHY（地球観測衛星 ENVISAT に搭載された大 気測定用分光測定器）、AIRS（地球観測衛星 EOS/Aqua に搭載された回折格子型サウンダ） 等の導入により、大陸の大規模な汚染プルームについてのよりよい画像を入手することが 可能となっている。衛星によるリモートセンシングの垂直解像度は、最大数キロメートル に制限されており、衛星の上空通過に関係する鉛直分布については、垂直変動をより明確 にする必要がある。衛星測定結果、地上測定結果および航空機測定結果の統合に先だち、 96 これらの相対関係の較正について厳密に決定しなければならない。 要約すると、CO は、大きな空間的変動性を伴う、極めて重要な、化学的に活性の、比較 的短寿命の、非温室効果微量ガスである。CO の消滅源については、十分に理解され限定 されているものの、特に光化学反応による生成に依らない放出源は時間的・空間的に変動 しており、依然として定量化が困難な状況である。地上測定結果（ここ数十年間、CO 監 視において中心的役割を果たしている）だけで、対流圏における CO 分布について十分に 詳述することはできない。それに伴う不確実性は、大気中の重要な化学変化を予測するモ デルの有効性を制限する恐れがある。 目標 z 主に観測結果を増やすことにより、対流圏 CO の三次元分布（季節的・経年変動を含 む）に関する知見を高める。 z CCL により定期的に較正される基準の適用、各 WCC による監査および測定結果の相 互比較を通じて、内部一貫性のある CO のデータセットを作成する。 実施戦略 任務 7.43 機器の技術改良および相互比較を通じて、CO に関する基準の統一を完了する。 （SAG、QA/SAC、WCC－2009 年） 任務 7.44 現在 WDCGG が保存する CO の時系列データの統一化を行う上で必要な段階を 詳述した SOP を策定し、それに伴いデータ修正を行い、また、データ提出者に よる承認を要請する。 （SAG、QA/SAC、WCC、WDCGG－2009 年） 任務 7.45 参加者に対し、実現可能な限り、熱帯地方、南半球およびアジアに地上観測所 を追加設置するよう促す。プラットフォームとして船舶航路が追加される可能 性がある。 （事務局、SAG－継続） 任務 7.46 民間航空機による自由対流圏の定期観測を支援する。 （事務局、SAG－継続） 任務 7.47 衛星の上空通過と時間的／空間的に一致する複数のフライトを利用することに 97 より、鉛直分布に関与している地上観測所に対し支援を行う。 （事務局、SAG－継続） 任務 7.48 衛星測定結果、航空機測定結果および地上測定結果の統合に関する要件を定義 し、これらのデータソースを統合する。 （SAG－2009 年、2012 年） 7.3.3 揮発性有機化合物（ VOCs ） 主な責任者 反応性ガスに関する科学諮問部会（反応性ガス SAG）VOCs に関するサブグループ 品質保証科学センター（QA/SAC） ドイツ連邦環境省（UBA）（欧州およびアフリカ） 中央較正施設（CCL） 米国国立標準技術研究所（NIST）、米国 世界較正センター（WCC） フラウンホファー大気環境研究所／気象・気候研究 所（IMK-IFU）、ドイツ・カールスルーエ データ品質目標（DQO） 利用可能［WMO、2007c］ 標準作業手順（SOP） 利用可能（小型サンプリング装置が対象） ［Rappenglück、2005］ データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本 現状 大気中には多くの異なる分子が存在しているため、VOCs の測定は複雑である。これらの 化学種の多くについて測定を行うことは、大気質プロセスにとって重要であるものの、バ ックグランド大気中の定期測定が可能な分子はごくわずかである。 2006 年 1 月～2 月にジュネーブで開かれたワークショップでは、管理可能な GAW VOC 測 定プログラムの必要性について話し合いがなされた［WMO、2007c］。フラスコネットワー ク内での測定の容易さ、および多くのプロセスに関する情報（ある特定の放出源からの排 出量、長距離輸送および化学的損失プロセス等。表 3 を参照のこと。）を提供する上での 有益性を踏まえ、一連の主要分子が特定された。加えて、NOAA により実施される GAW 温室効果ガス測定の結果および EMEP により実施される欧州での地域的な VOC 測定の結 果を提供するために利用されている既存のネットワークを利用することにより、基本的な 98 フラスコネットワークの特定も行われた。当該ネットワーク内で 1 週間に 1 回程度の頻度 で測定される主要化学種については、欧州および北米ならびに中部大西洋の島々にある十 分に整備された少数の観測所で実施されるより広範な化学種についてのより高頻度の測 定の結果により補完される。IGACO の開始に伴い、VOCs に関する GAW データベースに は、航空機（研究用航空機および CARIBIC プロジェクトにおいて運用される現行航空機 の両方）による測定結果が含まれることになるであろう。また、ホルムアルデヒド（CH 2 O） およびグリオキサル（1、2‐エタンジオン、HCOOCH）が、衛星データのグランドトゥル ースのために特定の地上観測所において測定されるであろう。GAW ワークショップは、 次の表に示される分子について勧告を行った。 表 2 GAW 観測所の測定対象として勧告された VOCs 一覧 化合物 エタン 寿命 目的 2～4 カ月間 混合放出源（主に人為的）、メタン放出源のト レーサー、OH の地球規模での動向、Cl 原子 化学による影響 プロパン 3 週間 混合放出源（主に人為的）、メタンのトレーサ ー、OH の地球規模での動向 アセチレン 3 週間 車両排気ガスおよびバイオマス燃焼のトレー サー、空気塊の経時 イソプレン 1～2 時間 生物活動による排出物、ホルムアルデヒドの 放出源、オゾン前駆物質、環境状態／気候の 影響を受けやすい排出物 テルペン 硫酸ジメチル 1 時間 1日 エーロゾル前駆物質 エーロゾル前駆物質、海洋放出物／海洋生産 性 ホルムアルデヒド アセトニトリル 2 時間～2 日 0.4～1 年 イソプレンの酸化に関する指標、衛星の検証 バイオマス燃焼のトレーサー メタノール 2 週間 酸化生成物、生物活動による排出物 エタノール 1 週間 酸化生成物、生物燃料のトレーサー アセトン 1 カ月 酸化生成物、遊離基の放出源 ベンゼン 1 週間 燃焼プロセスのトレーサー トルエン 2日 エーロゾル前駆物質 Iso-/n-ブタン 2～3 日 空気塊の経時／OH 濃度 Iso-/n-ペンタン 2～3 日 NO 3 化学による影響 99 目標 z 大気化学および大気輸送の全球的モデルに使用するための全球ネットワーク内の主要 な VOC 測定結果のデータベースを収集する。 z 地上測定結果と航空機および衛星により収集された測定結果とを統合する。 z 大気中の放出、輸送、混合、化学反応、粒子形成、除去および沈着に関するトレーサ ーとして、VOC データを利用する。 z 様々な排出源（産業、バイオマス燃焼、等）からの排出量について特定する。 z 様々な種類のラジカル（水酸基、硝酸塩基、ハロゲン）ごとに大気化学プロセスの定 量化を行う。 z 大気の働きに関する理解を深めるため、大気中の VOC の分布、VOC の時間変動およ び VOCs と他の化学種との相関関係についての知識を高める。 z 大気中の硫酸塩および炭素系エーロゾル前駆物質の分布に関する情報を提供すること により、気候モデルの不確実性を低下させる。 実施戦略 任務 7.49 主要 VOCs の週 1 回の測定に関する全球フラスコネットワークを構築する。当 該ネットワークにおいては、NOAA および EMEP が既に他の目的のために収集 している大気サンプルを利用する。 （事務局、SAG－2010 年） 任務 7.50 十分に整備された少数の観測所で実施されるより広範な VOCs についてのより 高頻度の測定に関するプログラムを促進する。 （事務局、SAG－継続） 任務 7.51 中央較正施設を設立する。 （事務局、SAG－2009 年） 任務 7.52 地上データおよび航空機データを統合し、IGACO の目的に適合した衛星データ への接続方法について検討するため、WDCGG で保存される VOCs データを強 化する。 （事務局、WDCGG－2010 年） 100 7.3.4 窒素酸化物（ NO x ） 主な責任者 反応性ガスに関する科学諮問部会（反応性ガス SAG） 品質保証科学センター（QA/SAC） 未設置 中央較正施設（CCL） 未設置 世界較正センター（WCC） 未設置 データ品質目標（DQO） 未策定 標準運用手順（SOP） 未策定 データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本 現状 一酸化窒素（NO）および二酸化窒素（NO 2 ）は、従来、総称して NO x と呼ばれてきた。有 機か無機かを問わず、他の一連の多くの窒素酸化物と同様に（ただし、一酸化二窒素（N 2 O） およびアンモニア（NH 3 ）を除く）、アセトニトリル（CH 3 CN）およびシアン化水素（HCN） はこれまで NO y と呼ばれてきた。NO がオゾンおよび水酸基（OH）の両方に対し多大な影 響を及ぼすことから、全球大気におけるこれらの測定は極めて重要である。現在、NO 2 に ついては、衛星による地球規模での測定が行われており、その測定結果は、大部分の大陸 において極めて高濃度の NO 2 が存在していることを示している。大部分の窒素を固定した 貯留物質は NO y として大気中に存在している。その貯留物質の沈着が生物圏に与える影響 については現時点では明らかとなっていないものの、かなり大きいと考えられる。NO、 NO y および（これら 2 つほどではないにせよ）NO 2 ついては、効果的な現場測定技術があ る。かつては、これらの化学種に関する大量のデータは、地域的な大気汚染の管理との関 連で収集されていた。全球データベースはより限られており、大部分は世界中の海洋上空 で収集される航空機測定結果で構成されている。 目標 z 既存の観測を活用し、GAW の目的に適合した全球ネットワークを特定する。 z NO x および NO y に関する地球規模の航空機測定結果について、共有データベースを作 成するため、現在進展中の活動に留意し、それらを活用する。 z DQOs および SOPs を策定すると同時に、現在欠けている GAW 中枢機能を設立し、NO x 101 および NO y の測定結果に関して GAW に準拠した QA/QC プログラムを策定する。 実施戦略 任務 7.53 NO x および NO y に関する地球規模の測定（地上測定・航空機測定・衛星測定 を含む）について、GAW ネットワークを構築することについて協議するための ワークショップを開催する。ワークショップには世界中の既存の NO x /NO y 測定 コミュニティ（検証目的で NO 2 に関する大量の測定結果を必要とする衛星コミ ュニティを含む）のメンバーの参加を含む。 （反応性ガス SAG、事務局－2008 年） 7.3.5 二酸化硫黄（ SO 2 ） 主な責任者 反応性ガスに関する科学諮問部会（反応性ガス SAG） 品質保証科学センター（QA/SAC） 未設置 中央較正施設（CCL） 未設置 世界較正センター（WCC） 未設置 データ品質目標（DQO） 未策定 標準作業手順（SOP） 未策定 データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本 現状 二酸化硫黄（SO 2 ）は、世界の気候に多大な影響を及ぼす硫酸エーロゾルの主要前駆物質 である。二酸化硫黄は、人間の健康への影響に関連して多くの国々が監視網（国家水文気 象機関により運用されているか否かに関わらず）により管理している規制大気汚染物質で ある。多くの測定は地域的な大気汚染物質としての SO 2 の役割（特に酸性雨前駆物質とし ての役割）との関連で実施されている。測定の多くは、EMEP、CAPMoN および NADP 等 の地域ネットワークにおいて利用されるフィルター観測をはじめとする集積技術により 可能である。しかしながら、バックグランド大気においての観測はほとんどない。これは、 特に低濃度での場所においての定期測定に適した機器がないことなど様々な要因により、 極めて不満足な状態である。硫酸塩エーロゾルの全球分布や現在および将来の気候に与え 102 る影響を予測するために用いられるモデルの適切な検証に適したデータベースを作成す るため、現状を是正していくことが重要である。 排出量規制により、先進諸国の多くの地域における二酸化硫黄濃度は低下してきている。 南・東南アジア等の現在経済が拡大傾向にあるいくつかの地域では、濃度が上昇する可能 性がある。これら地域の排出量およびすべての地域における実際の排出量が、地球規模で の硫酸塩エーロゾル分布に与える影響について、体系的な測定プログラムによりただちに 定量化する必要がある。GAW/IGACO の主な役割はまさにここにある。 目標 z 特に低濃度の遠隔地に重点を置くことにより、観測ネットワーク内の空白域を解消す る。 z 経済が急速に伸びている地域（特に、南・東南アジア）での排出量がもたらす影響に ついて、定量化および評価を行う。 z 地球規模での硫酸エーロゾル分布を予測するために使用されるモデルを検証する。 実施戦略 任務 7.54 遠隔地の大気中 SO 2 測定（地上測定および航空機測定を含む）を行う能力を有 する機関を奨励する。 （事務局、反応性ガス SAG－継続） 任務 7.55 GAW に関する全球・地域規模の大気中 SO 2 測定のあらゆる面について協議す るためのワークショップを準備する。 （事務局、反応性ガス SAG－2009 年） 7.3.6 水素分子（ H 2 ） 主な責任者 反応性ガスに関する科学諮問部会（反応性ガス SAG） 品質保証科学センター（QA/SAC） 未設置 中央較正施設（CCL） 未設置。ただし、多様な規格および較正基準が存在 する（例：NOAA、AGAGE）。 103 世界較正センター（WCC） 未設置 データ品質目標（DQO） 未策定 標準作業手順（SOP） 未策定 データセンター 温室効果ガス世界資料センター（WDCGG）、日本 現状 水素分子（H 2 ）は、特に自動車での利用に起因して、将来的に最も重要な燃料の一つとし てとらえられることが多い。水素燃料による経済活動は、都市汚染の緩和に寄与し（H 2 の 燃焼による排出物は水蒸気のみ）、H 2 が非化石燃料による放出源から生成されることが可 能な場合、輸送部門における CO 2 排出量の減少に寄与する［Schultz 他、2003; Tromp 他、 2003］。 H 2 燃料の広範な利用は、生成・処理中の漏出に起因して、必然的に大気中の H 2 濃度を高 めるであろう。対流圏 H 2 の大気中での滞留期間は 1.4±0.2 年と推定されている［Xiao 他、 2007］。H 2 の土壌消滅源は、気候または土地利用の変化による影響を受けやすく、このこ とは、結果的に、プラス効果かマイナス効果かに関わらず、大気中の濃度に影響を与える。 H 2 は大気の放射収支に直接的な影響を与えないものの、水酸基（OH）との反応を通じて 間接的な影響を与える。このことが、OH 存在量の減少につながる場合、環境に影響を与 える多くの気体（例：メタン）の寿命はより長くなると考えられる［Schultz 他、2003；Tromp 他、2003］。モデル化されたあるシナリオによると、地球規模での H 2 大気中量が 120%増 大する場合、メタンの寿命は 10%延びる結果となった［Schultz 他、2003］。また、H2 の増 加は、成層圏中の水蒸気の増加ももたらし、このことは潜在的に成層圏の冷却化を招き、 塩素の不均一活性化を高めることにより、オゾンの破壊量を増大させる可能性がある。 今日の H 2 の全球平均濃度は約 500～550ppb である（北半球の方が、土壌消滅源が大きい ことから H 2 濃度はやや低い）。これらの濃度レベルは、主に化石燃料・バイオマス燃焼、 ならびにメタンおよび他の炭化水素の大気中での酸化（主に土壌による吸収、２番目に大 気中の OH と反応することにより均衡が保たれている）からの放出量により維持されてい ると考えられる。 104 かつては、大気中 H 2 の測定はほとんど注目されていなかった。NOAA ESRL により、また、 AGAGE との協力のもと CSIRO 海洋大気研究課（CMAR）により、長期的測定が実施され ているものの、長期的動向の符号でさえも一致していない［Langenfelds 他、2002 年；Novelli 他、1999 年］。今日まで、全球的測定活動を調整することに向けた共同の取り組みはなさ れていない。最近の進展として、EU の出資による共同ネットワーク「EUROHYDROS」が 挙げられる。当該ネットワークは現時点では運用段階に至っていないものの、12 の連続測 定、欧州 7 地点のフラスコサンプリング、全球 6 地点のフラスコサンプリングから構成さ れている。これにより、ネットワーク全体での較正の一貫性およびデータ品質の維持を保 証する取り組みがなされると考えられる。測定活動のさらなる促進および測定基準の一貫 性の奨励を目的として、様々な測定グループ間の連携が必要であることは明らかである。 目標 z 既存の H 2 測定活動および H 2 測定活動案についての GAW の監視戦略を構築する。 z NOAA、CSIRO/AGAGE および新興の EUROHYDROS の測定活動を、水素測定に関す る共同全球ネットワークに統合する。 z 共通の較正基準を策定し、相互比較の実施およびデータ取得・報告に関する一貫した 手順を奨励するため、上記の測定グループと協力する。 z 大気中 H 2 の空間的、季節的および長期的な変動を決定することにより、放出源・消滅 源の強度変動について特定する。大規模かつ世界的なデータセットにより、H 2 収支な らびにそれが酸化能力、OH の影響を受けやすい気体の寿命、成層圏水蒸気および間 接的放射強制力に与える影響に関する全球的モデリングが可能となるであろう。この ことに関連して、GAW の他の主要な（CH 4 、CO、VOCs および NO x 等の）観測結果を 全球モデルに統合することが重要な面となる。 実施戦略 任務 7.56 GAW による支援の下、反応性ガスに関する SAG の監督により、水素測定プロ グラムに関する同意を確立する。 （事務局、SAG－2010 年） 任務 7.57 H 2 に関する世界較正センターを開設する。 （事務局、SAG－2012 年） 105 任務 7.58 現行の測定グループ（NOAA、CSIRO、AGAGE、EUROHYDROS）との協力の 下、DQOs および SOPs の策定を開始する。 （SAG－2009 年） 任務 7.59 H 2 に関する QA/SAC を開設する。 （事務局－2009 年） 任務 7.60 相互比較の実施に関して調整を行う。 （QA/SAC－2009 年） 任務 7.61 H 2 に関する現在および将来のシナリオについてモデルの予測可能性を発展さ せるため、様々な測定・モデリンググループ間の科学的協力を促進する。 （SAG、QA/SAC－2009 年に開始） 7.3.7 製品およびサービス 既存の製品およびサービス z 温室効果ガスに関する世界データセンター（WDCGG）での保管 z VOCs の長期的測定に関する戦略 将来の製品およびサービス z GTS/WIS への準リアルタイムでのデータ配信（地上オゾン） z 内部較正に関する報告書 z 反応性ガスの観測結果とモデルとの統合 z 反応性ガスに関する年報、測定ガイドライン（地上 O 3 、CO、等）および評価 z H 2 、SO 2（排出データを含む）、NO x および NO y 、VOCs（排出データを含む）に関する、 簡易アクセスが容易なかつ有効なデータセット 7.4 湿性沈着 主な責任者 降 水 化 学 お よ び 沈 着 に 関 す る 科 学 諮 問 部 会 （ SAG PC） 品質保証科学センター（QA/SAC） ニ ュー ヨ ー ク 州立 大 学 （ SUNY） 大 気化 学 研 究 セン ター（ASRC）、アルバニー、米国（世界の全地域） 106 中央較正施設（CCL） イリノイ州立水質調査所（ISWS）、シャンペーン、 イリノイ州、米国 世界較正センター（WCC） ASRC-SUNY（人工降水サンプルについては、ISWS が作成し、QA/SAC（米国）が全研究所に頒布する。） データ品質目標（DQO） 降水測定結果を対象とする。［WMO、2004c］ 標準運用手順（SOP） 降水測定結果を対象とする。［WMO、2004c］ データセンター 降 水 化 学 世 界 デ ー タ セ ン タ ー （ WDCPC ）、 ASRC-SUNY、米国） 現状 酸性沈着、富栄養化、微量金属沈着、生態系の健全性、生物地球科学的循環および全球的 な気候変動に対する懸念を背景として、降水化学は依然として世界の一部の地域（例：北 米東部、東南アジアおよび欧州）における主要な環境問題となっている。これらの懸念は、 ここ数年間で、湿性沈着のみに関するものから、大気中濃度・乾性沈着・地面との大気交 換等、特に大気中の酸性化物質、温室効果ガスおよび酸化種の寿命に関するものへと拡大 してきている。しかしながら、こうした懸念に関わらず、主に予算制限に起因してこれら の拡大した問題に対する GAW 枠組みへの取り込みはほとんどなされていない。 降水化学および湿性沈着に関する測定は、成果の度合いは様々であるものの、長年にわた り、様々な地域で行われてきた。一般的に、酸性沈着が主な環境問題となっている地域で は、高度かつ高品質の測定システムが開発され、実施されてきた。しかしながら、他の地 域では、観測所の数が不十分であり、また、測定方法および測定プログラムが依然として 不適切であると同時に GAW プログラムに十分に統合されていない状態にある。サンプリ ング機器およびサンプリング法が世界全体で統一されていないことが依然として深刻な 問題となっている一方で、明るい話題としては、アジア・欧州・北米から成る主要ネット ワークの代表者が、受諾可能な GAW プログラムの基本原則に精力的に合意し、最近、GAW プログラムに関する一連の包括的ガイドラインを発行したことである。現行の戦略計画の 期間における挑戦は、既存のプログラム間の不一致を減少させることと、世界でデータが 希薄な地域での高品質なプログラムの確立となるだろう。 107 公式の GAW 降水化学測定地の数は、南米・アフリカ・アジア・オセアニアにおいて依然 不十分である。これらの各地域では最近、DEBITS（生物地球化学的に重要な化学種の沈着） プログラムに基づき、高品質の新たな観測所が設立されているものの、DEBITS の観測所 は財政状態の悪化から抜け出せずにいる。依然として、DEBIT プログラムと米国全球降水 化学プログラム（GPCP）に基づき収集されるレガシーデータとを GAW のもとで正式に統 合する必要がある。これら両プログラムは GAW と密接に活動しているものの、降水化学 世界データセンター（WDCPC）を維持管理する上で財政難に陥っていることが当該統合を 必要とする主な要因である。 DEBITS 研究所および他の世界中の遠隔域の観測点の化学研究所の多くは、年 1 回実施さ れる GAW の研究所間比較研究への継続的な参加を義務づけられている。しかしながら、 多くの研究所では実績が標準以下にとどまっており、研究所の中には参加すらしていない ところもある。将来的に、研究所間比較は、QA/SAC（米国）の支援下で継続される見通 しである。実績が不十分な研究所を明確に特定するための強力な手段が構築されてきてお り、また、実績改善に向けた当該研究所との共同での取り組みのための手順が定められて きている。明らかな進歩を担保するため、提携活動および専門家による訪問が必要になる と考えられる。 降水化学データの中には、現在 WDCPC（米国ニューヨーク州アルバニー）に保存されて いるものもある。しかしながら、同センターに対する財政的支援は削減傾向にあり、予算 不足の問題に対する取り組みは留保されたままである。 新たな戦略計画の目標は、WDCPC を再建し、GAW 降水化学マニュアル（GAW 160）に定 められるあらゆる報告要件を具体化することにある。さらに、IGACO 支援の精神に基づき、 データが利用者にとって使いやすいものでありかつより広範囲の科学コミュニティが容 易に入手することができるものであることを保証することを目的として、報告能力を高め るためのより多くの取り組みがなされるだろう。GAW 降水化学データの性質を踏まえ、 現在、データを準リアルタイムでただちに入手することについては考慮されていない。 これまで GAW 降水化学プログラムは主に主要イオンを対象としてきた。従来の測定・分 108 析 に 関 す る 方 法 論 に つ い て は 、 GAW 降 水 化 学 プ ロ グ ラ ム マ ニ ュ ア ル に 掲 載 さ れ て い る ［WMO、2004c］。主要国および地域的ネットワークに関する情報については、オンライン で 入 手 す る こ と が で き る 。 例 ： カ ナ ダ 大 気 降 水 モ ニ タ リ ン グ ネ ッ ト ワ ー ク （ CAPMoN、 http://www.msc-smc.ec.gc.ca/capmon/index_e.cfm）、欧州長距離大気汚染物質監視評価プログ ラム（EMEP、http://www.emep.int/）、東アジア酸性沈着モニタリングネットワーク（EANET、 http://www.eanet.cc/）および米国大気沈着プログラム（NADP、http://nadp.sws.uiuc.edu/）。 微量金属は GAW における一連の適切な測定要素の一部に含まれるものの、多くの観測所 はそれらを測定対象としておらず、微量金属に関する現行の品質保証活動は EMEP プログ ラムを通じて運用されている。財政・科学上の考慮によりさらなる手配が保証される場合、 微量金属の測定に対する必要性の評価が再び検討されるだろう。殺虫剤、ポリ塩化ビフェ ニル、多環芳香族炭化水素等の有機物ならびに乾性沈着および液滴（雲または霧水）沈着 の測定結果に関する類似の評価が検討対象となっている。 目標 z 全球降水データを保存し、ワールドワイドウェブを通じてプロダクトを自由に入手で きるようにする。 z ワールドワイドウェブの利用による GAW 降水化学データの適時の提出および配布を 強化し、科学目的および大気汚染管理目的、双方のための当該データの利用を促進す る。 z 新たな標準運用手順の適用、データ収集のより完全化、品質管理の向上、測定器利用 の改善およびより一貫した研究所実績の観点から、GAW 降水化学プログラムを改善す る。 z 全球降水化学の特徴の把握や空間的・時間的変動の検出の目標に適合するため、必要 に応じて、データ量が不十分な地域に新たに設立された観測所を GAW 降水化学プロ グラムに組み入れて、主要イオンに関する既存の観測所の運用を改善する。 実施戦略 任務 7.62 過去および現在のデータについて、適時に受領し、品質保証し、また、利用可 能とするため、降水化学世界データセンターを再建し、同センターおける資金 109 調達を安定させる。 （SAG PC－2008 年 6 月） 任務 7.63 カナダ環境省のリングダイアグラムスキームを利用し、WMO の研究所間品質 保証に関する評価結果を QA/SAC のウェブページ上で発表・掲示する。 （SAG PC－2008 年 6 月） 任務 7.64 GAW 報告書 No.160［WMO、2004c］に記載されているような、降水化学測定 の実施を希望する国家および観測所に対し、厳密なデータ受領基準、明確な手 順および効果的なフィードバックを強化する。 （SAG PC、地域データセンター） 任務 7.65 年 1 回の GAW 研究所間の比較研究を継続する。 （QA/SAC－継続） 任務 7.66 広範囲の利用者に対しデータの容易な入手を可能にする。 （SAG PC－2009 年 6 月） 任務 7.67 汚染物質の排出量を削減するための政策決定に必要な情報を提供することを目 的として、特に南米、アジアおよびアフリカ（熱帯雨林・サバンナ等の広範か つ比較的均一な生態系）、ならびに北極地域および急速な産業化が進んでいる地 域において、地域プログラムの策定を支援し、降水化学監視地点の数を決定し、 それらの数の増大を試みる。 （事務局、SAG－継続） 任務 7.68 GAW 降水化学データの品質および新たな SOP の成果について評価を行う。 （QA/SAC－継続） 任務 7.69 GAW データ、地域協力ネットワークによるデータおよびシミュレーションモ デルによるデータを統合することにより、降水化学に関する科学評価を体系化 する。IGACO の目標に従い、GAW データをモデル実施・データ評価技術と最 適な方法で統合しなければならない。 （QA/SAC－2010 年） 任務 7.70 降水化学に関する情報の利用に関心を示す他の国際組織と協力する。 （QA/SAC－継続） 110 製品およびサービス 7.4.1 既存の製品およびサービス z 半年に 1 回の研究所間比較（ISWS の支援を通じて QA/SAC（米国）と共同で行われる） 将来の製品およびサービス z GAW データ、地域協力ネットワークによるデータおよびシミュレーションモデルによ る入力データを統合することにより行われる、降水化学の科学評価についての調整作 業 z 包括的な文書と共に容易に入手することができる全球降水化学観測の包括的収集 z グラフとして示され容易に入手することができる主要イオンについての基本的な全球 的なデータ分析 z プログラム発展のため必要に応じてなされる、観測所の設立および研究所の運営に関 する支援 7.5 紫外線 主な責任者 紫外線放射に関する科学諮問部会（SAG UV） 品質保証科学センター（QA/SAC） 未設定 中央較正施設（CCL） 未設定 世界較正センター（WCC） 未設定 地域較正センター（RCC） 地域較正センター・紫外線中央較正施設（ESRL）、 米国（Am）、ボールダー データ品質目標（DQO） 策定中 標準運用手順（SOP） ガイドラインを適用可能［Webb 他 、2007］ データセンター 世界オゾン・紫外線データセンター（WOUDC）、カ ナダ 現状 紫外線に関する科学諮問部会が最近行ったレビューによると、紫外線測定を実施している 111 観測所は全球で約 300 あるとされているが、現在、太陽紫外線の測定を行う GAW 観測所 （全球観測所・地域観測所・協賛観測所）の総数は約 135 である。この数には、異なる様々 な波長帯および波長を対象とする各種測定器を用いたスペクトル観測、広帯域観測および マルチフィルター観測等が含まれる。観測所は、GAW 内のみならずより広域においても不 規則に分布している。観測所が最も集中しているのは北米および西欧であり、他の地域の 中には収集されるデータ量がごくわずかな所もある（例：熱帯地方および南半球）。 紫外線測定向けの標準測定器およびすべての測定器の測定対象となる単一パラメータはい ずれも存在しない。しかしながら、紅斑紫外線（UV インデックス）については、近似的 には測定が行われているか、紫外線測定器の多数決により導き出すことができる。したが って、UV インデックスは、すべての観測所におけるデータから得られる単一の共通なも のとみなされる。しかしながら、各観測所における時間・波長分解データは、多くの応用 に極めて高い価値を有するものであることから、データセンターへの提出が義務づけられ ている。 太陽紫外線の監視に利用可能な測定器は非常に多岐にわたることから、紫外線に関する科 学諮問部会は、各分野（分光測定器、広帯域測定器およびマルチフィルター測定器）ごと の特性および操作上必要な条件を詳述した文書を数多く作成している。文書には、紫外線 データ品質目標（現時点では草案フォーマット）に定められる数多くのデータ応用を可能 にするために必要な測定器の仕様、支持基盤および GAW 標準に適合した測定器の操作に 必要な操作手順について記載されている。標準作業手順は、広帯域測定器に適用可能であ り、また、SOPs をさらに分光計器およびマルチフィルター測定器にも適用することについ て検討中である。 紫外線コミュニティにおいては、較正目的で認定されている世界参照センターが不足して いる。すべての較正の基準となっているのは、国家基準研究所から入手することができる 分光放射照度である。各研究所の基準は紫外線地域ごとに異なり、承認済みの真値は存在 しない。国家研究所が世界標準に準拠すると想定した場合においても、当該標準を維持し、 それらを測定器に適用することが余儀なくされる。当該任務に必要な施設をすべての観測 所に設置することは不可能である。したがって、中枢機能に対しては、観測所測定器の較 112 正および値付けならびにGAWネットワークに関する品質保証を行うことが求められる。現 時点では、GAW較正施設は1カ所のみである（米国・ボールダー紫外線中央較正施設）。欧 州の較正施設は、欧州連合プロジェクトQASUME（欧州内紫外線スペクトル測定品質保証） において構築され、当該施設の永久的な拠点を確立するための取り組みがなされている。 紫外線データは、世界オゾン・紫外線データセンター（WOUDC、カナダ・トロント）に 提出される。WOUDCが保存するデータには、2006年時点で、大部分が北米およびアジア に位置する45カ所の観測所によるスペクトル紫外線測定結果、大部分が米国に位置する35 カ所の観測所によるマルチバンド紫外線データ、および4カ所の観測所による広帯域紫外線 データ等がある。欧州紫外線データベース（EUVDB）およびNSF紫外線極地ネットワーク は、欧州および極地それぞれの紫外線測定結果を保存している。これらのデータの大部分 は、WOUDCで入手することができない。 地上の紫外線については、衛星による直接観測が行われないものの、他の数多くの衛星デ ータ製品（オゾン量、エーロゾルの光学的厚さおよび光吸収、レイリー散乱、ならびに雲 の反射率）および放射伝達理論を用いて得られる。衛星情報の大きな利点は、陸地および 海洋を網羅した全球規模の範囲および較正の一様性にある。衛星データは、広範囲におけ る放射照度を見積もる上で最適であるものの、通常、特定の観測所については過大評価す る傾向にある。これは、空間的に狭い場所ではエーロゾルおよび雲の量が大きく異なるた めである。衛星による紫外線放射量の見積もりは、1979年以来、空間分解能1度ごとに世界 全体で継続的に行われている。これらのデータについては紫外線放射量の地上測定結果と の十分な比較が行われる。概して、衛星は、最適な較正を行う地上測定器と比べて地上へ の放射量を10%～20%過大に見積もる傾向にある。このずれは、主に、衛星観測において 大気中エーロゾルの正確な計上がなされないことに起因している。雲およびエーロゾルが ない状態の場合、ずれは計器の実験誤差の範囲内となる。エーロゾルの吸収作用が外部デ ータにより明らかとなる場合、同様の結果となる。紫外線地上観測計器によるデータと衛 星による紫外線放射量の見積もりとの比較における重大な違いは、較正に何らかの誤りが ある可能性を示す強力な指針となる。紫外線に関する科学諮問部会は、衛星コミュニティ と共同で、入手可能なデータの正確性および利用者コミュニティにとってのアクセス可能 性の向上に取り組む。 113 目標 z 紫外線の観測範囲を全球規模に拡大する。 z 紫外線データの入手可能性およびアクセス可能性を高める。 z 紫外線データに関する QA/SAC を拡充する。 実施戦略 任務 7.71 GAW 関連の監視地点の数を増大する。科学諮問部会インベントリーでわかっ ている紫外線観測所を GAW 協賛観測所として招請する。 （事務局、SAG－2008 年） 任務 7.72 衛星コミュニティと共同で衛星データ検証の改善に取り組む。特定の観測所に 関する衛星データのアクセス可能性を高める。衛星コミュニティは、当該目標 の推進を支援するため、科学諮問部会を代表する。 （SAG－継続） 任務 7.73 スペクトル分解能約 1 ナノメートルの紫外線の放射照度および放射輝度の両方 の測定を行うための最新かつ安価な細径ファイバーCCD 分光計の改良を見守 る。 （SAG－継続） 任務 7.74 特に広帯域データに関して提出手順を簡素化することにより、WOUDC で保管 される紫外線データ量を増大させる。科学諮問部会インベントリーに掲載され る観測所に対し、当該データの提出を奨励する。 （WOUDC、SAG－継続） 任務 7.75 類似データの交換フォーマットを導入し、既存のデータベース間に直接的リン クを張ることにより、協賛ネットワークとデータベースとの統合を強化する （例：EUVDB、NSF 極域ネットワーク、NDACC）。 （SAG、WOUDC－継続） 任務 7.76 衛星による紫外線データを GAW システムに統合するための取り組みを衛星コ ミュニティと共同で行う。地上観測に基づいた衛星の紫外線データプロダクト は、検証目的で利用されなければならない。高空間分解能を有する衛星データ プロダクトにより、地上ネットワークのみでは実現不可能な紫外線分布に関す 114 る詳細情報の提供が可能である。当該任務は、IGACO オゾン／紫外線戦略の実 施の一環でもあり、また、任務 7.72 にも関連する。 （SAG、IGACO オゾン／紫外線事務局、事務局－継続） 任務 7.77 全種類の測定器を対象とした SOPs を完成させる。SOPs に関する情報の多くは、 他の文書に記載される。SAG は、当該文書および広帯域データに関する文書か ら入手した知識を利用することにより、未策定の SOPs を完成させる。 （SAG－2010 年） 任務 7.78 地区較正センターの追加設置を奨励する。まず、欧州に 1 カ所設置する可能性 を調査する。 （SAG、事務局－2009 年） 任務 7.79 世界較正センターの要件および対象範囲について決定する。既存の地区較正セ ンターに対しては、それらに付託された権限を世界較正センターの権限に拡大 することを目的とした地区較正センターの可能性および意欲に関する取り組み を行う。 （SAG、事務局－2010 年） 7.5.1 製品およびサービス 既存の製品およびサービス z 各種紫外線測定器および測定結果に関する QA/QC についてのガイドライン文書 z WOUDC を通じて提供されるデータセット z 紫外域日射データ（UV インデックス）の提供 z 各国国家水門気象機関から一般公衆への UV インデックス予測値の提供 z 北米を対象とした較正サービス z 測定値の調整と品質のための測定器間の相互比較 将来の製品およびサービス 上記に加え、 z 特に入手可能性がより高い広帯域データセットによる、利用者にとってのデータ入手 可能性の改善 115 z 特定の観測所における衛星データのアクセス可能性の向上 z 地球規模とのリンクをもった各地域内の較正サービス z 全てのタイプの測定器を対象とした SOPs 7.6 エーロゾル 主な責任者 エーロゾルに関する科学諮問部会（SAG Aerosol） 品質保証科学センター（QA/SAC） 未設立 中央較正施設（CCL） 未設立 世界較正センター（WCC） エーロゾル物理に関する世界較正センター （WCCAP）、ドイツ 地域較正センター（RCC） 光学的厚さに関する世界研究・較正センター （WORCC）、スイス エーロゾルの光学的厚さに関する中国 GAW 地域較 正センター：CAWAS、中国気象局 データ品質目標（DQO） GAW 報 告 書 No.153 に お け る 勧 告 を 参 照 の こ と 。 ［WMO、2003b］ 標準運用手順（SOP） 現時点では特定のパラメータを対象に策定 データセンター エーロゾル世界データセンター（WDCA）、イタリア 現状 大気中エーロゾルは、全球気候変動、酸性化、地域規模の大気質および人間の健康等の様々 な課題にとって重要である。エーロゾルの気候への影響には、放射への直接的影響と雲特 性への間接的影響の両方がある。地域的問題としては、人間の健康および死亡率への潜在 的影響ならびに視程障害等の環境影響が挙げられる。エーロゾルの主な放出源は、都市／ 産業からの排出物、バイオマスバーニングによる煙、エーロゾルのガス状前駆物質からの 二次形成、海塩およびダスト等である。顕在化している問題としては、エーロゾルの自然 放出源および有機物の割合の決定等がある。 GAW エーロゾルプログラムの目標は、「気候強制および大気質に関連したエーロゾル特性 116 の時空間的分布を数十年規模で測定すること」である（エーロゾルに関する科学諮問部会、 スイス・ヴェンゲン、1998 年）［WMO、2003b］。GAW の使命が長期的測定を全球規模で 提供することにあることから、数十年規模がキーワードであると考えられる。 GAW エーロゾルプログラムは、気候関連の課題のみならず大気質に関する課題にも取り組 むとの理念に基づき策定されている。特に、発展途上国に関しては、エーロゾルの地域的 課題が全球的課題と同等かそれを上回る重要性を持っている。また、エーロゾルに関する 科学諮問部会は、気候関連の測定および地域環境関連の測定に共通の方法を用いることが 可能である場合が多いとの認識も示している。 表 4 は、エーロゾルに関する科学諮問部会が特定したエーロゾルの推奨パラメータ（主要 観測要素の一部）の一覧である［WMO、2003b］。 表 3 全球ネットワークにおける長期的測定の対象として推奨されるエーロゾルの包括 的測定要素一覧（太字表記：主要観測要素の一部）［WMO、2003b］ 種類 パラメータ 継続的 多波長におけるエーロゾルの光学的厚さ 2 種類の大きさの粒子（微粒子・粗粒子）の重量濃度 2 種類の大きさの粒子の化学成分に関する重量濃度 光吸収係数 様々な波長の光散乱係数 様々な波長の半球後方散乱係数 エーロゾルの数密度 雲凝結核（過飽和度：0.5%） 光消散係数の鉛直分布 断続的 エーロゾルの粒径分布 サイズ分割された化学成分 エーロゾルの変数の相対湿度に対する依存度 雲凝結核スペクトル（様々過飽和に対して） 117 エーロゾル特性の鉛直分布 2004 年 3 月、スイスのダボスにおいて、エーロゾルの光学的厚さ（AOD）に関するワーク ショップが開かれ、世界中のすべての主要ネットワークが参加した［WMO、2005］。同ワ ークショップによる主な決定事項として下記のものが挙げられる。 z AOD ネットワークによる国際協力が不十分であることから、ICSU による承認の可能 性を有する WMO/GAW 傘下のネットワーク連合により当該協力を強化する。 z 関心のあるネットワークの専門的代表者が参加する WMO エーロゾルに関する科学諮 問部会の常任分科会により、共有データの方針に関する合意、技術規格および観測所 空白域の解消の戦略の策定を強化する。 z 代表的な測定器の特定の GAW 観測所での相互比較や同時測定を通じて、協賛ネット ワークが WORCC とトレーサビリティを持つようにする。 高性能のレーザーリモートセンシングを利用した、エーロゾルの地球規模の鉛直分布に関 する長期的監視プログラムの策定を目標とする GALION（GAW エーロゾルライダー観測 ネットワーク）が最近のイニシアティブとなっている。地球規模の測定範囲を実現するた め、既存のネットワークによる活動の連携および拡大が行われる。2008 年に GAW による GALION ライダー観測専門部会報告書が発表される見通しである。 GAW は、各種地域ネットワークにおけるエーロゾルの化学的性質に関する手順の統一化に ついて強力な支援を行い、可能な手段（例えばエーロゾルの化学的性質に関する手順の統 一化のための作業部会）の利用に貢献するだろう。しかしながら、地球規模での統一化に 取り組むためには地域ネットワークが最も有効であることから、GAW によるエーロゾルの 化学的性質に関する世界較正センターの設立は最優先課題とみなされない。統一化の程度 について評価を行うためには、異なるネットワークによる測定器の長期的な同時測定が必 要である。 科学諮問部会の活動に関するさらなる情報は、エーロゾルに関する科学諮問部会のウェブ サイト（http://gaw.tropos.de/）で入手することができる。 118 目標 下記の事項により、世界的協力ネットワークをもって GAW 内のエーロゾル長期測定の対 象、有効性および応用を拡大する。 z 合意されたエーロゾル測定手順が未だ存在しない分野について、その統一化を促進す る。 z エーロゾルの化学的・物理的性質の連続観測のためのネットワーク間の調整を促進す る。 z GAW 報告書 162（［WMO、2005］）に概略された AOD 測定結果間の調整を行う。 z 既存のネットワークおよび関心のある研究グループとの協力の下、GAW エーロゾルラ イダーネットワークを構築する。 z エーロゾルの衛星観測結果、航空機観測結果および地上観測結果の統合に貢献する。 z GAW エーロゾルデータの提出および利用の増大をもたらす活動および交流を促進す る。 z 準リアルタイムでのデータ交換を含む、エーロゾルに関する試験プロジェクトを実施 する（第 3.4 章を参照のこと）。 実施戦略 任務 7.80 特定のエーロゾルの変数（重量濃度、光吸収率、光散乱率）に関する標準運用 手順（SOPs）の策定を完了して公表する。 （WCCAP－2009 年） 任務 7.81 エーロゾルの変数に関連する現地での監査、較正、比較および訓練活動を実施 する。 （SAG、WCCAP－継続） 任務 7.82 AOD ネットワークから提供されるデータの品質保証、統合、配信および応用に 関する手順を策定する。 （SAG、AOD に関する SAG サブグループ－継続） 任務 7.83 エーロゾルの光学的厚さに関する中国 GAW 地区較正センターを支援する。 （SAG、WCCAP－継続） 任務 7.84 GALION を通じて、エーロゾル鉛直分布の取得を目的とする長期的なかつ高品 質の全球ライダーネットワークの構築および連携に参加する。 119 （事務局、SAG－継続） 任務 7.85 エーロゾル化学観測の全球的な協調を行う上での相違点を特定し、それに対す る取り組みを実施する。 （SAG－2009 年、それ以降は継続） 任務 7.86 例えば提携活動により、発展途上国において、エーロゾル測定結果を向上させ、 能力開発を継続的に行う。 （事務局、SAG、WCCAP－継続） 任務 7.87 エーロゾル世界データセンターへのデータ提出の適時性を向上させる。 （事務局、SAG－継続） 任務 7.88 WDCA のパンフレットを作成し、利用者コミュニティへの普及を促進する。 （事務局、SAG－2008 年） 任務 7.89 長期的観測結果を利用することにより、衛星に由来するエーロゾルプロダクト の検証に貢献する。 （SAG－継続） 任務 7.90 WWRP との協力の下、砂塵嵐に関する国際的警報システムを構築し、それらの 維持管理を行う。 （事務局、SAG－継続） 7.6.1 製品およびサービス 既存の製品およびサービス z 国際標準に適合した、アクセスが容易なデータ z GAW エーロゾル要素に関する気候値 z 支援プロダクト（例：パンフレット、技術報告書、ブレティン） z GAW コミュニティ等を対象としたエーロゾル測定器（現場分析と AOD）の較正およ び比較 z GAW において利用されるエーロゾル測定器の標準運用手順 z エーロゾルの光学的厚さおよびエーロゾル鉛直分布ネットワークについての全球規模 での連携 将来の製品およびサービス 120 上記に加え、 z 数値気象予報モデルおよび大気質予報モデルの同化および検証に利用される、特定の 変数に関する準リアルタイムデータ 8 補助要素 補助要素は、気象、気候、オキシダント、大気質および生態系への影響に対する主な取り 組みに関連した GAW 観測の解釈を行う上で有益である。しかしながら、一般的に、GAW プログラムは、これらの要素に関する全球ネットワークのあらゆる構成要素を支援するわ けではない。それよりもむしろ GAW の役割は、他の WMO プログラム（例：WWW、GCOS） とのパートナーシップを通じて、観測に対する入口から出口までのアプローチの全構成要 素について取り組みがなされていることを保証することにある。以下、補助要素の観測を 支援する上で GAW が果たす特定の役割について記載する。 8.1 太陽放射 主な責任者 今後定められる予定 中央較正施設（CCL） 世界放射セ ンター（WRC）、物理 気象観測所 、スイ ス・ダボス 世界較正センター（WCC） WRC-PMOD（世界気象監視（WWW）に関して） データ品質目標（DQO） WMO-WWW により策定 標準運用手順（SOP） WMO-WWW により策定 データセンター 世界放射データセンター（WRDC）、ロシア・サンク トペテルブルク 現状 GAW における放射関連の活動は、紫外線放射に集中されている。しかしながら、紫外線放 射は、地上で観測される太陽スペクトルの一部に過ぎない。GAW プログラムは従来、CAS の下、世界放射データセンター（WRDC、ペテルブルク）を支援してきたが、その一方で 全球ネットワークの他の機能は、CIMO および CBS による世界気象監視により支援されて いる。全球地表放射ネットワーク（GSRN）は、WMO 加盟国が運用するすべての観測所で 121 行われる地上放射の全球観測により構成されている。観測所は 180 カ所以上あり、30 年以 上に及ぶ観測の記録を保管している。計 38 カ所の観測所で構成される基準地上放射観測網 （BSRN）は、地球気候観測システム（GCOS）の基準ネットワークであり、また、GSRN の一部でもある。BSRN は、世界気候研究計画（WCRP）のプロジェクトに基づき、放射 研究に関与するコミュニティによる十分な連携がとられている。利用者コミュニティが多 岐にわたることから、現在、GSRN のさらなる拡大は WMO 内での連携の欠如をもたらし ており、利用者コミュニティの中には放射観測要素を測定要素リストの最優先事項に掲げ ているコミュニティがわずかながらあるものの、ほぼすべてのコミュニティは当該観測要 素を重要な補助データとみなしている。これらの利用者を集合的に考える場合、それらは 取り組むべき要件を必要とする巨大な「実行コミュニティ」を構成する。当該要件として 下記の事項が挙げられる。 z 太陽エネルギー資源に関する評価 z 建築物関連（採光、冷暖房空調設備、建築物） z 放射モデルの開発／検証（衛星観測・地上観測） z 気候値（地球の放射収支の決定） z 農業（蒸発散量） z 生物学／医学的用途 z 物質科学 AREP は、世界気象機関第 57 回執行理事会（第 3.3.2.6 項）の要請に応じ、大気科学委員 会（CAS）、基礎組織委員会（CBS）および測定器観測法委員会（CIMO）を代表して、2006 年 6 月 7～8 日にロシア・サンクトペテルブルクにおいて、「MGO 世界放射データセンタ ー（ロシア）が運用する全球放射ネットワークプログラムでの空白領域」に関する WMO 特別部会会合を開いた。 当該特別部会により様々な勧告が行われた（それらについては下記の任務一覧に列記する）。 ただし、これらの任務の実施が適切な資源配分および下記の最初の任務の実施を条件とす るものであるという点を強調しておかなければならない。 目標 122 z GSRN 観測所での放射収支監視についての体系的な全球観測所・地域観測所の調整を 行う。 z WRDC で保存されるデータの提出および当該データへのアクセスを改善する。 z トレンド監視を目的として、地上測定値と衛星測定値とを統合する。 実施戦略 任務 8.1 適切な指揮の下、特別相互委員会専門家チームが特定する GSRN の監視に関す るプログラムの空白領域への対処を目的として、放射に関する相互委員会科学 諮問部会を設置するとともに、当該科学諮問部会の具体的な委託事項およびメ ンバーシップについて定める。 （WMO、CAS、CIMO、CBS－2008 年） 任務 8.2 WRDC のデータ、プロダクトおよびサービスに関する「実行コミュニティ」を 特定するため、専門家ワークショップを開催する。 （SAG、事務局－2009 年） 任務 8.3 他の GAW 世界データセンター、GAWSIS、BSRN および衛星コミュニティと共 同で、WRDC による放射データ・解析結果の提示に関して、利用者にとって使 いやすいインターフェースを定義し実施する。 （ET-WDC、事務局－継続） 任務 8.4 全球ネットワークで実施される較正手順の監視について、世界放射基準（WRR） に関する WRC との密接な協力関係および WRC による支援を維持する。 （事務局－継続） 任務 8.5 GSRN が WRDC に提出するすべてのデータに一次標準に対するトレーサビリテ ィについてのメタデータ添付を確実にすること。また、当該メタデータが提供 されているか否かについて WRDC 内のデータに明確なフラグ立てを行ってい ることを確実にすること。 （WRDC、SAG－2009 年、それ以降は継続） 任務 8.6 利用者ニーズに対応するため、全球地上放射ネットワーク（GSRN）（基準地上 放射観測網（BSRN）を含む）が提出する WRDC データについて解析を行う。 （WRDC－2010 年、それ以降は継続） 任務 8.7 特定の観測地域での、特に晴天期間の歴史的データの保存記録および衛星情報 123 の利用に基づき、WRDC での QA/QC 手順を更新する。 （WRDC－2010 年） 任務 8.8 WMO 加盟国により維持される地区較正センターのシステムが、発展途上国にお いて欠如している地区相互比較を支援することを通じて、改善していることを 確実にする。 （SAG、WWW/GOS－継続） 任務 8.9 WRDC データ管理の手順／実行について、定期的なレビューを行い、WMO 技術 文書として公表する。 （WRDC、事務局－継続） 8.2 気象観測 主な責任者 WMO-WWW 品質保証科学センター（QA/SAC） GAW については未設立 中央較正施設（CCL） GAW については未設立 世界較正センター（WCC） GAW については未設立 データ品質目標（DQO） WMO-WWW により策定 標準運用手順（SOP） WMO-WWW により策定 データセンター 温室効果ガスに関する世界データセンター （WDCGG）が GAW 観測所の気象データについて受 領している。 現状 気象情報は、大気組成データと統合される場合、下記のプロセスを理解するための必須要 素となる。 z 化学物質の風上、風下および鉛直輸送 z 対流、乱流および雲が大気化学に及ぼす影響 z 大気熱力学と大気化学との間の相互作用およびフィードバック したがって、気象観測結果は通常、GAW 観測所から入手することが可能であり、WDCGG で保管されるデータファイルに補助的パラメータとして定期的に組み込まれている。しか 124 しながら、当該データセットは空間的・時間的に限定されていることから、気象情報と大 気化学情報との高度な統合を行うためには十分なものではない。WMO 全球通信システム （GTS）の実際の気象観測結果または同システムに保管されている気象観測結果を利用す ることにより、大気化学に影響を与える気象条件についてのより完全な情報が提供される。 さらに、長期保管されている客観解析データ、全球大気モデルによる再解析・予測データ、 およびいくつかのセンター（例：NCAR、NCEP、ECMWF）において入手可能な GTS デー タは、大気化学プロセスについて研究する上で特に重要である。いくつかのセンター（例： DWD、NOAA）では、当該気象データに基づく評価を踏まえ、前方流跡線および後方流跡 線を計算するオンラインウェブサービス（今日では多くの GAW 研究グループが広範囲に わたって利用している）を提供している。GAW システム内の気象情報は、化学データと数 値モデルとの統合が GAW の戦略的目標の一つとなる時期において、その重要性をさらに 増すこととなる。 目標 z 大気化学プロセスの特定および理解について改善を行うことを目的として、気象情報 の利用を高める。 z 大気化学と気象データとの統合を支援する。 z 気象情報の入手可能性およびアクセス可能性を高める。 実施戦略 任務 8.10 大気化学コミュニティと気象コミュニティとの間でのデータ交換および科学協 力を促進する。 （事務局、各 WDC－継続） 任務 8.11 気象データプロダクトおよび関連データプロダクトの国際的な交換（気象関連 の 商 業 活 動 と の 関 係 性 を 含 む ） に 関 す る WMO の 方 針 の 実 施 を 支 援 す る （Resolution 40、Cg-XII［WMO、1995］）。 （事務局、各 WDC－継続） 任務 8.12 気象データベースへの効果的なアクセス（高度な画像、ウェブベースのアクセ ス、等）を目的とした利用者指向のツールを開発するよう奨励する。 （事務局－継続） 125 任務 8.13 WDCGG および WRDC から提供される気象情報の探索および当該気象情報への アクセスを改善する。 （WDCGG、WRDC－2009 年） 8.3 自然放射能 未設立 主な責任者 品質保証科学センター（QA/SAC） 未設立 中央較正施設（CCL） 未設立 世界較正センター（WCC） 未設立 データ品質目標（DQO） 未設立 標準運用手順（SOP） 未設立 データセンター 温室効果ガスに関する世界データセンター （WDCGG）（ 85 Kr および 222 Rn に関して） 日本気象庁（JMA）、日本・東京 現状 自然放射性核種（ 7 Be、 10 Be、 210 Pb および 222 Rn）および人工放射性核種（ 85 Kr）の放出源 ／消滅源の全球分布については、適度に十分知られている。 7 Be および 10 Be は、上部対流 圏および下部成層圏における宇宙線相互作用により生成される。222 Rn は、ウラン崩壊に伴 い地球の地表から放出される。 210 Pb は、 222 Rn の崩壊により下部対流圏において生成され る。大気中の 85 Kr の多くは、核燃料再処理過程において放出される。 7 Be・ 10 Be・ 210 Pb 原 子はそれら自体がサブミクロンのエーロゾル粒子に付着することにより、大気中において エーロゾルのトレーサーとしての役割を有する。化学的・物理的に不活性な 85 222 Rn および Kr は、大気中で希ガスとしての役割を果たす。 これらの放出源／消滅源の分布についてはよくわかっていることから、これらの放射性核 種は、大気大循環モデル（GCMs）で示されるように、気体およびエーロゾルの広範囲か つ全球的な輸送の特性評価に利用することが可能である。例えば、高濃度 7 Be と低濃度 210 Pb との統合は、高層からの大気の沈降を示唆する可能性があり、このことは、同時にオゾン 濃度の上昇も意味すると考えられる。 126 同様に、海岸の観測所での 222 Rn 濃度の上昇は、最近地上を通過した大気の到達を示す可 能性がある。これらのトレーサーについては、特定の観測所ごとの特性に応じて、他の解 釈を行うことが可能である。 10 Be/ 7 Be の比率は成層圏と対流圏との間での大気交換につい て研究する上で理想的な指針となる。 222 Rn および 210 Pb（長寿命の 222 Rn 崩壊生成物）は、 GCMs の対流圏における鉛直輸送および混合過程に関する GCMs のパラメータ化を評価す る手段を提供することにもつながる。さらに、測定対象となる 222 Rn の濃度が大陸気団と 海洋気団との間で大きく異なることは、総観規模の水平輸送を検証するための手段にもな る。 220 Rn（トロン）の崩壊生成物である 212 Pb は、 222 Rn が有する気団の追跡能力を補完する。 212 Pb は、半減期がより短いこと（10.6 時間）に起因して、時間的・空間的に小規模の場合 において有益であり、また、大気試料が最近陸地と接したか否かを定める上で効果的に利 用することができる。したがって、ラドン（ 222 Rn）と 212 Pb とを同時に測定することによ り、陸地との距離的・地域的な相互作用による影響を受ける試料間の実験的な識別を行う ことができ、また、観測所から汚染源までの距離を見積もることが可能になる。 こうした自然放射性核種および自然放射性核種の濃度については、それらが観測所で生じ る気象学的プロセスの解釈の一助となる可能性がある場合（特に、当該プロセスが観測所 での測定対象となる他の大気汚染物質の濃度に影響を与える場合）、GAW 全球観測所での 監視対象としなければならない。 GAW 観測所および GAW 以外の観測所の多くは、上述の放射性同位体の内のいくつかを測 定対象としている。WMO/GAW は 2003 年、放出源および定期的かつ全球的な測定の状態 に関する知識についてレビューを行うことを目的として、国際原子力機関（IAEA）との共 同提案により、気候および大気質の研究に使用される自然放射性核種の放出源および測定 要素に関する国際専門家会議の初会合をフランス国立科学研究センター（CNRS）で開い た［WMO、2004a］。2 つの作業部会が、自然放射性核種の放出源に関する知識を高める方 法および監視への最善の取り組みについて勧告を行った。これら各種コミュニティは、進 捗状況のレビューを行うため、IAEA が主催する会合で再び集まることを約束した。 127 WMO は、これらの試みと並行して、核実験全面禁止条約機関（CTBTO）の事務局に対し 提案を行い、GAW 観測所および CTBTO ネットワーク観測所の観測対象である自然放射性 核種に関するデータを交換するためのメカニズムを構築することについて相互合意に達し た。 目標 z 大気化学観測についての理解を深め、気候・気象・大気モデルに関する輸送・鉛直混 合・沈着のプロセスに関するシミュレーションを改善することを目的として、GAW 観 測所において大気中の放射性核種の監視および測定を行うための能力を向上させる。 z 国際的なパートナーと共同で、観測および利用についての入口から出口までのアプロ ーチを実施する自然放射性核種に関する全球的監視ネットワークに貢献する。 実施戦略 任務 8.14 気候および大気質の研究に使用される自然放射性核種の放出源および測定要素 に関する第 1 回国際専門家会議（2003 年 6 月 3～5 日、フランス・Gif sur Yvette） でなされた勧告に基づき、GAW ネットワークにおける自然放射性核種の測定要 素の維持および開発を行う［WMO、2004a］。 （事務局－継続） 任務 8.15 IAEA との共同提案により、気候および大気質の研究に使用される自然放射性 核種の放出源および測定要素に関する第 2 回国際専門家会議を開く。同会議の 目的は、(i) 第 1 回目のワークショップにおいてなされた勧告に関する進捗状況 のレビューを行うこと、(ii) 222 Rn 測定に関する測定ガイドライン、データ品質 目標および標準運用手順の策定計画について勧告することである。 （事務局－2008 年） 任務 8.16 計 2 回の専門家会議（任務 1 および任務 2）において勧告がなされた自然放射 性核種に関する地表空気サンプリングシステムの設置を特定の GAW 観測所に おいて奨励する。 （事務局－継続） 任務 8.17 （気体である 85 Kr および 222 Rn については）WDCGG、JMA（日本）、および（エ 128 ーロゾルとの結合体である 7 Be および 210 Pb については）環境観測研究所（米 国）において収集される放射能データの状況についてレビューを行い、さらな る対策について勧告を行う。 （事務局、WDCGG－2009 年） 9 GAW 都市気象環境（GURME）プロジェクト 主な責任者 GURME に関する科学諮問部会（SAG GURME） 現状 WMO 都市気象環境（GURME）プロジェクトは、GAW 活動の中で最も大気質に重点を置 いた活動である。 WMO は、各国家水門気象機関が都市汚染の気象学的側面および関連する側面に対処する 能力を高めることを支援するための手段として、また、都市大気汚染に関する分野横断的 活動の国際的プラットフォームを提供することを目的として、GURME を策定した。同プ ロジェクトは、現行の活動との連携および現行の活動への注力、ならびに特定の新たな試 みの開始を通じて当該目的を履行するよう意図されている。また、大気質の測定および管 理について責任を負う環境団体との共同での取り組みも行う。GURME は、発展途上国が GURME から十分な利益を享受するために必要な観測上の課題、データ統合技術、数値モ デル、提供方法および能力開発の関連づけを行う大気質に関する入り口から出口までの取 り組みを行う。 前回の戦略計画の対象期間における GURME の成果として、ウェブベースの技術を利用し た改善されたプログラムの配信、EU プロジェクト、褐色雲（ABC）プロジェクト、IGAC メガシティプロジェクトとの関係の構築、観測および予測に関するガイドラインの策定、 各国家水門気象機関内の都市大気質に関する活動の性質を評価し大気質モデリング／予 測の範囲および必要性を決定するための調査、大気質予測の基本的プロセスに関する GURME 訓練資料の作成、ならびに大気質モデリングに関する訓練コース、等が挙げられ る。 129 目標 z 観測上の課題、データ統合技術、数値モデル、提供方法および能力開発の関連づけを 行う大気質の入り口から出口までの取り組みを継続的に行う。 z 都市環境予測および大気質に関する高品質のサービスを提供する各国家水門気象機関 の能力を向上させる。 z 持続可能な大気組成の実現を目指して、費用対効果のある排出量削減について見積も りを行うための技術基盤を提供する。 z 他の WMO 諸プロジェクトとの共同により、国際組織および環境団体に対し、都市大 気汚染に関する分野横断的活動の国際的プラットフォームを提供する。 z 化学天気予報のニーズに対応することを目的として、GAW の観測能力への適合を強化 し、観測要素とモデルとの統合を促進するために必要な気象学的測定要素および大気 質に関する測定要素を定義する。 z 各国家水門気象機関に対し、測定技術およびモデリング技術に関する情報への容易な アクセスを可能にする。 z 都市環境問題に関する一連の試験プロジェクトを促進し、新たな技術を紹介し、説明 に有効な実例を作成する。 z 大気質予測サービスの提供者に対し、大気質に関する支援活動および情報周知の面に ついてサポートを行う。当該サポートには、利用者ニーズに対応し政策決定者と対話 する効果的な方法を構築することが含まれる。 実施戦略 計画期間（2008 年～2015 年）に関して特定される任務については、図 5 および以下に記 載する。 130 同化 観測要件 化学要素 気象要素 • • モデル要件 気象予測 化学天気図と大気質予測 • • 調整 実証 利用者 • • • • • 能力開発 • • ワークショップ 研修 健康 農業 環境 公衆 緊急対応 大気質関連プロダクト 教育 図 4 • • • 予測の改善 ガイドライン パイロットプロジェクト 提供 現行の計画期間（2008 年～2015 年）における GURME の任務および主な構成要素 および目標との関係 任務 9.1 GURME 試験プロジェクトの承認を目的として、基準を策定する。 （SAG GURME、事務局－2009 年） モデリングニーズ 任務 9.2 必要に応じて GURME を国際的な科学コミュニティ内の関連する／補完的活動 と関連づける。（例：IGAC 内のメガシティイニシアティブ、欧州委員会の気象 モデルの都市化および COST 研究） （SAG GURME、事務局－2008 年～2015 年） 任務 9.3 UNECE CLRTAP（国連欧州経済委員会・長距離越境大気汚染条約）に基づき、 大気汚染の半球移動（HTAP）に関する新たな作業部会に積極的に参加し貢献す る。当該作業部会は、異なる規模のモデリングおよび測定に関連した相互交流 について補足的手段を提供する。 （SAG GURME、事務局－2009 年） 任務 9.4 大気質予測の評価に適用される様々な性能測定基準を文書化することにより、 大気質予測の改善を支援し、成功例の共有ならびに新たな方法および測定基準 の探求を目的としたワークショップを開く。 131 （SAG GURME、事務局－2008 年～2015 年） 任務 9.5 高分解能都市大気質モデルの不確実性の主要原因を特定し、特にオンライン対 オフラインのモデルセットアップに関して当該モデルの内最適なものを特定す ることを目的として、モデル相互比較研究に着手する。 （SAG GURME、事務局－2010 年） 観測に関するニーズ 任務 9.6 GURME におけるパッシブ型試料採取器の内容を拡大し、当該採取器の利用例を 提供し、標準型と精密型のパッシブ型試料採取器に関するワークショップを開 き、性能評価・品質保証活動を促進し、発展途上国における利用者を専門家と 結びつけることにより、パッシブ型試料採取器の利用に関する文書化と指針の 提供を継続する。 （SAG GURME、事務局－2008 年～2010 年） 任務 9.7 GURME の目標に適合するために適用可能な衛星データの利用方法について文 書化し、明記し、当該課題に関するワークショップを開催する。 （SAG GURME、事務局－2008 年～2014 年） 任務 9.8 GURUME 活動を支援する測定のための基本的要件を満たすウェブベースの資源 や様々な国家環境局のガイドラインの関連資料にアクセスできる場所を開発す ることにより、各国家水門気象機関に対し、GURM を支援する測定に関する助 言およびガイドラインを提供する。 （SAG GURME、事務局－2009 年） 任務 9.9 大気質予測に関する能力を高めるための手段として、化学データの統合の前進 を促進する。当該促進の中には研究要素と定常業務要素の両方に重点を置いた 活動が含まれ、当該促進は専門家会議、試験プロジェクトおよび各種会議での セッションを通じて達成される。これらの活動は、他の各種 GAW SAG との連 携によるものであり、また、 現場 観測と衛星観測の両方を含むものである。 （SAG GURME、事務局－2008 年～2015 年） 大気質およびそれに関連する成果 任務 9.10 試験プロジェクトによる情報、最近開催されたワークショップの成果および研 132 修資料により既存の GURME ウェブサイトを拡充し、GURME の対象国の資料 センターとして同ウェブサイトの役割をより十分に機能させる。 （SAG GURME－2008 年～2015 年） 任務 9.11 各国の環境団体と連携をとるための機会や各国家水門気象機関の都市関連の活 動の範囲をはっきりさせるため、新たな GURME パイロットプロジェクトを策 定し、既存のプロジェクトを促進する。新規プロジェクト例として、都市気候 学のテストベッド、上海／北京における大気質予測の改善、化学輸送モデル・ 大気質モデル相互比較、排出量インベントリーの検証および改善のための逆解 モデルの適用が挙げられる。 （SAG GURME、事務局－2008 年～2013 年） 任務 9.12 共通のテーマに協調して取り組むかプロジェクトを共有することにより、適宜、 WMO 内の関連する／補完的活動を結合する。例として、IPCC、CIMO、WWRP 計画内のエーロゾル、ヒートアイランド（都市高温化）現象、詳細な気象予報 （風力予報等の新たなニーズを支援する上での詳細な気象予報も含まれる）お よび都市気候モニタリングが挙げられる。 （SAG GURME、事務局－2009 年～2015 年） 任務 9.13 国際会議の中で GURME のセッションおよびプレゼンテーションを行うことに より、GURME の活動およびその成果を継続的に促進する。 （SAG GURME、事務局－2008 年～2015 年） 能力開発 任務 9.14 GURME 研修チーム（GTT）の活動を拡大する。当該拡大には、大気質予測に 関する研修を広範囲で利用することを促進するために、大気質予測の基本コー スの研修資料のさらなる開発・改良を行うこと、様々な地域の追加的なケース スタディを取り込むこと、および当該資料の内容を GURME ウェブサイトに掲 載することが含まれる。 （SAG GURME、事務局－2009 年～2015 年） 任務 9.15 「高度な大気質モデリング」および「大気質予測の基本に関する能力開発」に 重点を置いた追加的な地域ワークショップを開催する。 （SAG GURME、事務局－継続） 133 利用者コミュニティ 任務 9.16 気候変動、および気候変動によりもたらされる大気質の変動等のテーマに関す る都市衛生影響コミュニティとの密接な協力関係を構築し、それらを維持する。 この中には、関連する会議での各セッションを統合する試みが含まれる。 （SAG GURME、事務局－継続） 任務 9.17 成功事例・経験の収集および GURME ウェブサイトを通じたそれらの普及、な らびに利用者グループの設立とテーマを絞ったワークショップの開設を通じた 予報利用者とのより密接な共同作業により、大気質に関する広報と周知につい て大気質予測サービスの提供者に対しサポートを行う。 （SAG GURME、事務局－2013 年） 任務 9.18 活動の範囲を拡大し、各国家水門気象機関が都市大気質に関する成果を向上さ せ関連するすべての社会経済分野（人間の健康（喘息・花粉）および農業を含 む）の利用者グループに対する当該活動を促進することについて支援を行う。 活動には下記の 4 点に重点を置いた最善運用の指針を継続的に策定することを 含むものとする。(i) 気象観測要素および大気質観測要素に関する実験計画、(ii) 利用者ニーズに対応し政策決定者と連絡を取り合うための効果的方法、(iii) 情 報評価とフィードバックおよび再構築についての定常的な手順を確立すること による、健康を含む主要分野とのパートナーシップ、(iv) 能力開発。 （SAG GURME、事務局－2012 年） 任務 9.19 統合的な災害リスク管理を目的としたマルチハザード型の早期警戒システムの 重要な要素として、大気質予測技術を提供する。 （SAG GURME、事務局－2010 年～2015 年） 9.1 製品およびサービス 既存の製品およびサービス z 都市大気質に関する活動についての各国家水門気象機関のニーズおよび能力に関する 調査 z 各国家水門気象機関および都市大気質の問題に関与するその他機関にとっての情報資 134 源としての GURME ウェブサイト z 大気質予測モデルの利用に関する情報の提供 z パイロットプロジェクトを通じての、都市気象関連活動および大気質関連活動の促進 または開始と拡大 z 各国家水門気象機関、環境局、市当局、国際機関および大気質関連の問題に関与する その他機関の間で、およびこれらの各内部で、科学者、専門家および運用者を連携さ せるための国際的・分野横断的プラットフォーム z 関連する国際会議への発展途上国の参加者に対する支援 z 大気質モデリングを改善するための専門知識の提供 z GURME 大気質予測に関する研修コース z 大気質モデリングおよび大気質に関する衛星データの利用についての研修コース 将来の製品およびサービス z 化学天気予報に必要な気象測定要素および大気質測定要素の定義 z 精密なパッシブ型試料採取器の利用に関する専門家向けガイドライン z 専門家会議、パイロットプロジェクトおよび会議内のセッションを通じた、化学デー タ統合の発展に対する促進策 z GURME 大気質予測に関する資料の精緻化 z 大気質に関する広報および公衆への周知についての情報の提供 z 最善の運用に関する指針の継続的策定 z 災害リスク管理を目的としたマルチハザード型の早期警戒システムの重要な要素とし ての大気質予測技術の提供 10 10.1 支援活動 情報の流通 現状 GAW ネットワークの持続的運用・維持管理・拡大のための財源および GAW データに基づ く最終成果の構築のための財源を確保するためには、ネットワークおよびそれによる成果 135 の認知度を維持・向上させ、個人および組織の GAW 内での役割の特定を強化することが 必要である。WMO/GAW 事務局は、印刷媒体、電子媒体ならびに下記の事項を含む打ち合 わせ、ワークショップおよび会議の利用をもって、ネットワーク、ネットワークデータお よび最終成果に関する情報の普及を促進し、また、当該普及について調整を行う。 z WMO の GAW ウェブサイト z Empa の GAWSIS ウェブサイト z 印刷媒体により頒布される GAW ニュースレター z 電子媒体により頒布される WMO 南極オゾン速報 z 電子媒体により頒布される WMO 北極オゾン速報 z 電子媒体および印刷媒体により頒布される WMO 温室効果ガス年報 z 印刷媒体および電子媒体により頒布される、4 年に 1 度の GAW シンポジウムの講演要 旨 z GAW レポートや一連の WMO 全球オゾン研究モニタリングプロジェクトレポートなど の技術刊行物 z UNEP との協力により、3 年ごとに開かれるオゾン研究管理者会議 GAW 提携機関の中には、観測所または機関専用のウェブサイトを通じてデータおよび科学 的結果の共有を行っている機関もある。当該ウェブサイトは、オゾン速報およびニュース レターを作成する上で極めて有益である。 目標 z 各国水文気象機関、科学コミュニティおよび政策決定者間での GAW の認知度および 信頼性を高める。 z WMO の GAW ウェブサイトの改良を行うことにより、情報および GAW 関連報告書の 検索および発見をより容易にする。 z より多くの GAW 提携機関に対し、データおよび科学的結果へのアクセスが可能な独 自のウェブサイトを設置するよう奨励する。また、当該ウェブサイトは、メタデータ および情報の提供も行うものとする。 z BSRN、SHADOZ、NDACC 等のネットワークと協調して取り組む上で観測所に関する 情報を掲載することを目的として、GAWSIS ウェブサイトのさらなる改良を行い、す 136 べての WMO-GAW データセンターへ直接的リンクを張る。 z 現行のオゾン速報および温室効果ガス年報が取り扱う分野を超えるように WMO ブレ ティンの発行を拡大する。 実施戦略 任務 10.1 上記の既存の製品およびサービスの維持管理および改善を継続的に行う。 （事務局－継続） 任務 10.2 監査期間中、加盟国および観測所の人員との協力により、GAWSIS の更新を行 う。 （事務局、各種 SAG、各 WCC－継続） 任務 10.3 WMO-GAW ウェブサイト上において、様々な GAW 提携機関および個々の GAW 観測所が主催するウェブサイトの検索を改良し、ウェブサイトへより多くのリ ンクを張り、当該リンクを維持管理する。 （事務局－継続） 任務 10.4 GAW ニュースレターの発行を再開し、その発行は印刷媒体および電子媒体に よる年間 2 回とする。 （事務局－2008 年末、それ以降は継続） 任務 10.5 オゾンホールの期間中、WMO 南極オゾン速報について、週 2 回の発行を継続 する。 （事務局－継続） 任務 10.6 WMO 北極オゾン速報の発行頻度を向上させ、1 季当たり 1 回限りとせず 2～3 回の発行とする。 （事務局－2009 年春、それ以降は継続） 任務 10.7 WMO 温室効果ガス年報について、年 1 回の発行を継続する。 （事務局－継続的に実施） 任務 10.8 反応性ガス（地上オゾン、窒素酸化物、一酸化炭素および揮発性有機化合物類、 等）に関する WMO 年報の発行を確立する。 （事務局－2009 年秋、それ以降は継続） 任務 10.9 エーロゾル（砂塵嵐を含む）に関する WMO 年報の発行を確立する。 （事務局－2010 年末、それ以降は継続的に実施） 137 任務 10.10 GAW ネットワークに関する写真、グラフおよびイメージの書庫／展示を開設 する。当該書庫／展示は WMO/GAW ウェブサイトに併設されるものとする。 （事務局－2009 年末、それ以降は継続的に拡充） 任務 10.11 欧州地球科学連合および米国地球物理学連合の総会において GAW を対象とし たセッションを設ける。 （事務局－2009 年、それ以降は継続） 10.2 能力開発 現状 提供される大気科学者の数は限られており、その不足は特に発展途上国において深刻な問 題となっている。研修および教育は、特に全球・地域観測所の維持管理および運用に取り 組む発展途上国において、GAW プログラムの長期的な成功のための重要な要素となって いる。GAW プログラムの運用面において研修が早急に必要であることに加えて、観測所 を運用する発展途上国において全般的科学能力を高め科学インフラストラクチャーをさ らに拡大することが必要である。科学能力の開発のためにホスト国に求められることは、 提供された特定の研修を行動に移すことを目的として GAW プログラムに長年関与してい る大学出の科学者を提供することである。最も困難な課題の一つは、発展途上国内の GAW 観測所の人員に対し適切な教育および研修を提供するための十分な財源を確保すること である。 GAW 全球観測所 Zugspitze/Hohenpeissenberg の高山プラットフォームの提供も行っている 環境研究所「シュネーフェルンハウス環境調査ステーション」（UFS）の GAW 研修教育セ ンター（GAWTEC）は、GAW プログラムにおける能力開発の試みにとって不可欠な要素 となっている。GAWTEC は、ドイツからの資金援助ならびに Empa、NOAA およびその他 からの現物出資により、ドイツ品質保証科学センター（QA/SAC）に対し、1 セッション（2 週間）当たり約 10 名の研修生を対象に観測技術およびデータ解析の指導を年間 2 回行う ことにより GAW の全球・地域観測所から提供された観測所員の研修および教育に関する 支援を行っている。課程の対象となるのは、GAW 観測所において計測器およびデータに 関する業務に取り組む技術者および若手科学者である。GAWTEC の尽力により、これまで 138 に世界 47 カ国から 121 名の人員が研修を受けている。このことにより、データの品質お よび入手可能性が大幅に向上している。 ナイロビ（ケニア）、高山観測所であるケニア山（ケニア）および Bukit Koto Tabang（イン ドネシア）のオゾンゾンデ観測所は、重要な赤道付近の継続的な測定活動が提携（この場 合は MeteoSwiss および Empa との提携）により継続的に支援されている例である。エーロ ゾ ル測 定 要 素 に関 し て 、 イン ド ネ シ ア の 3 カ 所の 観 測 所 で WMO/ESCAP プ ロ ジェ ク ト 「ASEAN 加盟国による地域煙霧対策行動計画の実施に対する支援」の中で入手した計測 器による多くの研修が行われている。 エーロゾル科学諮問部会のメンバーは、研修および能力開発に様々な方法で貢献している。 例として、ケープポイントおよびワリグアン山での NOAA によるエーロゾルサンプリング ユ ニ ッ ト の セ ッ ト ア ッ プ 、 対 流 圏 研 究 所 （ IfT、 ラ イ プ ツ ィ ヒ ） の ダ ナ ム バ レ ー と BEO Moussala との提携、またはユングフラウヨッホでの（観測）経験に基づく Beo Moussala お よび Monte Cimone へのサンプリングインレットの提供が挙げられる（これらの観測所は すべて雲内に位置することが多い）。また、重要な研修活動には、多くの研修コース（IfT および他の SAG メンバーを含む）ならびに IfT が実施する相互比較に関するワークショッ プおよび監査も含まれる。 発展途上国および経済が過渡期にある国々におけるオゾン監視およびオゾン研究に関す る能力開発は、ウィーン条約で定められた一般的義務に基づいている。ウィーン条約の締 約国は、ウィーン条約の目的およびオゾン研究管理者会議での提言に従い、資金調達活動 のための研究・システム観測に関する信託基金について定めた。全大陸における GAW オ ゾンモニタリングネットワークの強化およびオゾン科学分野に貢献する地域の科学コミ ュニティの形成が、能力開発の主要目的である。 ドブソン・ブリューワー分光光度計を導入している GAW オゾンモニタリング観測所の運 営国の要員は、ワークショップ、国際科学会議および地域科学会議ならびに計測器較正に 参加している。WMO の計画によるドブソン分光光度計相互比較については、米国海洋大 気庁（NOAA）・地域システム研究所（ESRL）が強力な支援を行っており、ドブソン分光 139 光度計の操作者に対しオゾン測定要素およびそれらの重要性について指導するための多 くの機会も提供している。CHMI 太陽・オゾン観測所（SOO-HK、Hradec Kralove）は、SOO-HK または観測所のドブソン分光高度計の操作者を対象とした研修を提供している。スイス連 邦材料試験研究所（Empa）、大気環境研究所（IFU）、NOAA（ESRL および超高層大気物理 学研究所）、スイス気象庁、チェコ水文気象学研究所の太陽・オゾン観測所（SOO-HK）は すべて、観測所員の能力開発への直接的な取り組みを行っている。 多くの GAW 観測所は、発展途上国および経済が過渡期にある国々に位置している。これ らの観測所の測定器については較正および維持管理が必要であり、多くの場合、それを行 うためには国際的な協力が不可欠となる。研究、較正および検証のための地域センターの 数は、特に発展途上国において不足している。極めて重要な点は、現行の GAW ネットワ ークを維持し同ネットワーク未対象地域（熱帯地方等）に拡大するためには十分な資源の 利用を可能としなければならないという点である。衛星測定要素は極めて有益であるもの の、トレンド解析および他の用途（オゾン回復の確認、等）に関して十分な品質を有する データとして認められている地上観測要素と照合する必要がある。したがって、衛星観測 要素の認証を行うためには、世界中のあらゆる地域において地上測定を行うことが必要で ある。また、熱帯地方、アフリカのほぼ全域、南米、アジアの一部および旧ソビエト連合 の領域では、より最新の技術が必要となる。 スペイン気象庁は、欧州地区ブリューワー較正センター（RBCC-E）を運営している（2003 年 11 月に WMO より正式に任命）。同センターは 3 台のブリューワー分光光度計を所有し ている。これら 3 台の分光光度計は、カナダ環境省（トロント）で維持管理される 3 台の ブリューワー分光光度計とともに、ドブソンネットワークと類似の品質保証手順を有する 国際的なブリューワー較正システムを構成している。RBCC-E は、欧州において 50 台のブ リューワー分光光度計を較正する他、北アフリカ（カサブランカおよびカイロ）の観測所 の面倒も見ている。2005 年 9 月にスペインにおいて、初めてのヨーロッパを対象とした相 互比較が GAW 欧州地区ブリューワー較正センターの主催によって行われ、次の相互比較 は 2007 年に計画されている。 従来、参加する科学者の理解および能力の向上を目的として、多くの紫外線計相互比較が 140 行われている。 かつてオゾン層の厚さの観測をドブソン分光光度計により行っていた多くの観測所は、よ り自動化されたブリューワー分光光度計への切替えを行っている。今後数年間、2 種類の 分光光度計を併用した観測が行われ、その後これらの観測所ではドブソン分光光度計が必 要とされなくなり、発展途上国の観測所に移設されると考えられる。測定器の入手は無償 でなされるため、このような計測器の移設は、知識および観測能力を発展途上国に移転す る上で極めて費用効率の高い方法である。その一方で、当該計測器を受け入れる観測所で は、較正、輸送および観測所員の研修を行う必要がある。最近では、未使用のドブソン分 光光度計がアルメニア、ボツワナおよびケニアに新たに設置された。現在、移設による入 手が可能なドブソン／ブリューワー分光光度計は約 10 台ある。当該台数は将来的に増え ると考えられる。当該分光光度計の受入れ候補地は、中国、モンゴル、ロシアおよびベト ナムである。移設費用は計測器 1 台当たり約 15,000 米ドルであり、当該費用には計測器を 操作する人員の研修費用が含まれる。新たな計測器の移設、維持管理、較正および購入に 関する費用は不足傾向にある。全球ネットワークを近代化し、当該ネットワーク内の空白 域を解消するためには、今後数年間で、新たな測定器を年間 2～4 台配備する必要がある。 このことに関する費用は今後 10 年間で約 400 万米ドルとなる見通しである。 WMO/UNEP によるオゾン層破壊に対する科学評価は、入手可能な成層圏オゾンの問題に 関する概要の中で最も信頼性の高いものである。当該評価の著者および校閲者は、ほぼ全 員が先進諸国の科学者である。モントリオール議定書の順守に関する重要性の認識を高め る上で極めて重要な点は、当該議定書の各締約国がオゾン問題に関する専門家を有してい るという点である。当該知識は、先進国から発展途上国への知識の移転を通じて獲得する ことが可能である。その達成方法の一つに、評価プロセス用の観測データを生成するモニ タリングプログラムの策定が挙げられる。発展途上国の研究者に対しては、データおよび （当該研究者のデータが利用されている場合には）科学出版物の解析に参加するよう奨励 すべきである。オゾン観測に関する歴史的なデータシリーズの評価支援および結果のプレ ゼンテーションは、知識の移転の一部となり得る。発展途上国の多くは熱帯地方に位置し ており、当該地方は地球上において観測が不足している地域でもある。 141 目標 z 発展途上国において、ワークショップ、観測所の監査／視察、GAW 研修・較正センタ ーでの集中研修、および各国の GAW 科学プログラムに適した国際科学会議への参加 等の「立上げ」研修を目的とした GAW の研修・教育活動を実施する。 z 発展途上国内の観測所の人員と観測所での測定プログラムへの協力および GAW 観測 所データの研究目的での利用を希望する可能性のある既存の大気科学者との間の提携 関係を促進する。 z ドブソン・ブリューワー地域較正センターを構築する。 実施戦略 任務 10.12 GAW の主要測定パラメータに関連する研修・教育ワークショップを開催する。 （事務局、QA/SAC、各種 SAG－継続） 任務 10.13 国際科学会議およびワークショップを通じて、適切な観測者に対する研修を 決定しそれらを提供する。 （すべての GAW 関連組織－継続） 任務 10.14 GAW 全球観測所の管理者に対し適切な GAW 研修コース、会議およびワーク ショップへの参加を奨励することにより、GAW 測定ネットワークの実績を促 進する。 （事務局、各 QA/SAC－継続） 任務 10.15 品質保証測定結果を維持しデータの効果的な利用および公表を行う能力の開 発を目的として、GAW 測定プログラムを策定する上での GAW の施設、研究 所および観測所との提携関係を促進する。 （事務局、各種 SAG、各 QS/SAC－継続） 任務 10.16 特定の都市部での専門家向けワークショップおよび研修ワークショップの開 催ならびにパイロットプロジェクトを通じて、都市大気質予測・管理のための 能力を開発する。 （SAG GURME、事務局－継続） 任務 10.17 異なる GAW 測定パラメータごとにガイドラインを発行する。 （JSSC OPAG-EPAC、事務局、各種 SAG－継続） 任務 10.18 現場での監査、較正、比較および研修活動を実施するあらゆる機会を取得す 142 る。 （すべての GAW 関連組織－継続） 10.3 製品およびサービス 既存の製品およびサービス z GAW 関連情報を提供し、相互リンクを張った多くのウェブサイト z 印刷媒体および電子媒体によるニュースレターおよび GAW 関連速報（オゾン、温室 効果ガス） z 科学的／技術的情報交換および人的交流のための会議の開催 z シンポジウム、会議、ワークショップの予稿集の発行 z GAW 関連事項の推進のための各組織の管理職への働きかけ z 技術的専門知識に関する実地研修と共有 z 全球大気監視に関する標準基準の定義および維持 z 測定器の較正 将来の製品およびサービス z GAW プログラムおよび GAW 提携機関の認知度を高めることを目的としたウェブサイ トの改良 z ニュースレターおよび速報の発行頻度の向上 z 国際科学プロジェクトにおける WMO/GAW のより直接的な表明／参加 z 一連のより包括的なガイドラインおよび研修資料 z 国際科学／技術会議への定期的参加と、GAW 関連研究に関するプレゼンテーションの ためのプラットフォームの提供 11 資金 現状 GAW の資金は現在、下記の財源から獲得することが可能である。 z GAW のための WMO の通常予算。当該予算は、事務局員、GAW に取り組む外部コン サルタント／専門家、特定の較正、会議、旅費、一般サービス（報告書、コンピュー 143 タ・通信施設、等）に関する費用を対象としている。 z 加盟国や特定の GAW 活動について貢献している条約締約国、他の外部機関により保 持される特別の WMO の信託基金。例として、ナイロビ（ケニア）でのオゾン観測の 維持、発展途上国におけるブリューワーオゾン全量分光光度計の較正および維持が挙 げられる。 z 加盟国または他の組織が特定の GAW 施設に対し行う外部からの財政的支援。当該支 援は、GAW に対する現物支給による支援の一環である。中央較正施設、較正センター、 国際ネットワークおよび世界データセンターに対する国家からの支援はこの一例であ る。 z 特に研修・教育資金として使用される自発的協力計画（VCP）のための WMO の通常 予算。 2008 年～2012 年の期間に利用可能な資金の概要については、WMO 第 15 期会計期間の予 算案に示される［WMO、2007a］。GAW は、各国の領域内のすべての活動について各国自 身が責任を負い、それらの活動資金については国家が負担するとの原則に従い、実施され る。ある加盟国が GAW への参加に同意する場合、当該加盟国はあらゆる活動に対する全 責任を負う。例えば、WMO は、GAW 観測所および GAW 施設の長期的な維持管理に関す る費用を賄うことはできない。それにも関わらず、多くの諸国（その大部分がデータ量の 乏しい地域の国々である）は、GAW への参加を開始し、持続し、または改善するための 外部からの支援を求めている。ネットワークが真に全球的である場合、当該地域に対し支 援を行うことが重要である。当該認識の下、WMO は発展途上国に対し、長年にわたり、 （可 能な場合は）上記の資金源を通じて、較正、研修、維持管理、スペアパーツおよびコンサ ルタントサービスに関する資金提供を行ってきた。WMO は加盟国に対し、GAW プログラ ムを国連開発計画（UNDP）に関する国家プログラムに組み込むとともに、先進工業国の 研究所・機関または個々の科学者が GAW プログラムに参加している発展途上国内の観測 所または測定パラメータに対し出資する二者間での「提携」協定を締結するよう奨励して きた。 事務局長は、当該プロジェクトを実施する資金として、追加予算を求める権限を有する。 144 資金調達のニーズ（特に能力開発のための資金調達のニーズ）が利用可能な資金の額を超 える状態が続いている。測定器、スペアパーツならびに専門サービス、中央較正および研 修のための奨学金を提供するために必要な多額の追加的資金は GAW の将来的発展にとっ て不可欠である。 目標 z 費用および利用可能な資金に関する定期的な概要報告書を提供し、GAW における優先 順位の設定およびプログラム手順に関して財政上の実行可能性を導入する。 z 追加資金を速やかに利用可能とする。要請がある場合には、関連のある中央政府に対 し国内コミュニティと国際コミュニティの両方にとっての GAW プログラムの重要性 に関する情報を提供することにより、各国家水門気象機関が国家資金による財政的援 助を受けることができるよう支援を行う。 実施戦略 任務 11.1 年 1 回、下記の GAW の費用についてレビューを行う。 － 専門家の助言、研修および教育のための費用 － GAW の運用上のサービス・維持管理に関する費用 （事務局－各暦年の初め） 任務 11.2 プログラムに関する資金調達のニーズについてレビューを継続的に行い、下記 の事項を確認する。 － 特定の GAW 目標の達成のために必要な金額 － 当該ニーズに対応するための WMO 加盟国による支援方法 （事務局－継続的） 任務 11.3 資金が必要なプログラムのニーズについて一覧を公表し、各国家水門気象機関 または営利団体等としての出資者を募るためのあらゆる手段を適用する。 （事務局、JSSC OPAG-EPAC－年 1 回） 12 今後の見通し 本戦略計画に記載される目標は、今後 8 年間（2008 年～2015 年）において GAW およびそ 145 の構成要素を策定するためのガイドラインを提供するものである。これらは、各構成要素 に関する具体的な実施案および実施計画を構築するための基盤となる。実施段階は、2008 年～2011 年（前半期間）のみについて定める。残りの計画期間の実施段階については、そ れまでの進展に対する評価をもとに 2011 年に策定される。 WMO の長期計画においては、大気科学委員会（CAS）が大気研究環境プログラム（AREP） の発展についてレビューを行い、GAW の運用およびさらなる発展について調整を行うこ とが求められる。第 14 回大気科学委員会［WMO、2006］以来、OPAG-EPAC 合同科学運営 委員会（JSSC）が GAW 戦略計画の策定および承認について責任を負っている。GAW プロ グラムの管理および維持を行うことを目的として、2010 年の後半にプログラムの進捗状況 についてのレビューが開始される見通しである。当該レビューには、関係する IGOS 提携 機関（主要提携機関の代表者および当該分野において著名な数名の科学者から成る IGACO 実施グループ）が関与する。 GAW の共同活動と他の関連する国際組織・国家組織および国際プログラム・国家プログ ラムとの連携を図ることが今後も極めて重要である。他のあらゆる WMO プログラムと同 様、GAW は加盟国による自発的な貢献を基盤としている。WMO にできることは、加盟国 に対しプログラムへの定期的な貢献を求めるよりもむしろ当該貢献を奨励することであ る。したがって、GAW の運用に従事するすべての機関および個人（観測所の管理者、各 世界データセンター・科学諮問部会・品質保証科学センター・中央較正施設）は、大気環 境分野における指導的組織としての WMO の認知度を高めることに積極的に関与し、貢献 することを求められる。 図・表・ボックス一覧 図 1 統合地球大気観測システムの枠組み［IGACO、2004 年］ ....................................... 19 図 2 WMO-GAW プログラムの各組織 ................................................................................ 23 図 3 GAW の全球地上観測所（原位置およびリモートセンシング）（2006 年現在） ..... 43 図 4 GAW 品質システムの概念枠組みおよび主な相互作用 .............................................. 52 図 5 現行の計画期間（2008 年～2015 年）における GURME の任務および当該任務と 146 GURME の主な構成要素および目標との関係 ...........................................................131 表 1 GAW 中枢機能の概要（2007 年 5 月現在）。各国の中枢機能は、限定表記（Am：米 国、E/A：ヨーロッパおよびアフリカ、A/O：アジアおよび南西太平洋）しない限り、 全世界を担当するものとみなされる。 ...................................................................... 33 表 2 大気に関する 4 つの取り組みに関して IGACO の対象となる主要な大気組成要素の 一覧。エーロゾルの光学的特性（あらゆる大きさの粒子による太陽放射の分散およ び吸収を網羅する広範な分類）も含まれる。太字表記：統合地球観測システム （［IGACO、2004］に準拠）に関する GAW 観測要素。 ........................................... 69 表 3 GAW 観測所の測定対象となる VOCs 一覧 ................................................................. 99 表 4 全球ネットワークにおける長期的測定の対象として推奨されるエーロゾルの包括的 測定要素一覧（太字表記：主要観測要素の一部）［WMO、2003b］ .......................117 ボックス 1 GAW 科学諮問部会の委託事項［WMO、2006］ ............................................ 26 ボックス 2 GAW 世界データセンターに関する専門家チームの委託事項［WMO、2006］ .................................................................................................................................................. 27 ボックス 3 準リアルタイムでの化学データの転送に関する専門家集団（ET-NRT CDT） の委託事項 ............................................................................................................................... 27 ボックス 4 IGACO の主管分野に関する事務所の一般的な委託事項 ............................... 29 ボックス 5 各国の GAW 中央較正施設（CCLs）の委託事項 ............................................ 30 ボックス 6 各国の GAW 品質保証科学センター（QA/SACs）の委託事項 ...................... 31 ボックス 7 各国の GAW 世界・地域較正センター（WCCs、RCC）の委託事項 ............ 31 ボックス 8 各国の世界データセンター（WDCs）の委託事項 ......................................... 31 ボックス 9１ 全球大気監視プログラムにおけるデータ利用規定 .................................... 56 責任組織・任務に関する一覧 責任組織 任務（太字表記：主要任務） WMO 8.1; 8.8 CAS OPAG-EPAG 任務 3.1; 3.9; 5.14; 6.2; 6.3; 6.4; 6.5; 6.7; 6.8; 6.11; 6.12; 10.17; 11.3 147 JSSC OPAG-EPAC 任務 2.8; 任務 2.10; 任務 2.12; 任務 2.14; 任務 2.24; 3.12: 3.14; 3.15; 3.17; 6.1 国家水門気象機関国家 3.1; 3.3; 3.4 水門気象機関 SAGs 全観測要素 2.9; 2.13; 2.14; 2.16; 3.2; 3.4; 3.5; 3.6; 3.8; 3.11; 3.14; 3.19; 3.21; 4.3; 4.4; 4.5; 4.6; 4.9; 4.10; 4.11; 4.15; 5.4; 5.15; 10.2; 10.12; 10.15; 10.17 エーロゾル 3.18; 7.81; 7.82; 7.83; 7.84; 7.85; 7.86; 7.87; 7.88; 7.89; 7.90 温室効果ガ 3.18; 7.16; 7.17; 7.18; 7.19; 7.20; 7.21; 7.22; 7.23; 7.25; 7.26; 7.27; ス 7.28; 7.30; 7.31: 7.32; 7.33; 7.35; 7.36 オゾン 3.19; 3.20; 7.1; 7.2; 7.3; 7.4; 7.6; 7.7; 7.8; 7.9; 7.10; 7.12; 7.13; 7.14 降水化学 7.62; 7.63; 7.64; 7.66; 7.67 反応性ガス 3.18; 7.37; 7.39; 7.41; 7.43; 7.44; 7.45; 7.46; 7.47; 7.48; 7.49; 7.50; 7.51; 7.54; 7.55; 7.56; 7.57; 7.58; 7.61 紫外線 3.19; 3.20; 7.71; 7.72; 7.73; 7.74; 7.75; 7.76; 7.77; 7.78; 7.79 GURME 9.1; 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8; 9.9; 9.10; 9.11; 9.12; 9.13; 9.14; 9.15; 9.16; 9.17; 9.18; 9.19; 10.16 太陽放射 QA/SACs 8.2; 8.5; 8.8 任務 2.13; 任務 2.16; 3.5; 3.6; 4.3; 4.4; 4.5; 4.6; 4.7; 4.8; 4.9; 4.10; 4.12; 4.13; 4.14; 5.2; 5.4; 5.6; 5.8; 5.9; 5.12; 5.13; 7.8; 7.16; 7.21; 7.26; 7.27; 7.30; 7.31; 7.40; 7.43; 7.44; 7.60; 7.61; 7.65; 7.68; 7.69; 7.70; 10.12; 10.14; 10.15 CCL 7.16; 7.26; 7.30 WCCs 任務 2.16; 4.5; 4.7; 4.12; 7.9; 7.30; 7.31; 7.40; 7.43; 7.44; 7.80; 7.81; 7.83; 7.86; 10.2 RCCs WDCs 任務 2.16; 7.38 ET-GAW また 任務 2.13; 任務 2.16; 4.9; 4.10; 4.13; 5.1; 5.2; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8; は全組織 5.9; 5.10; 5.12; 5.13; 5.14; 5.15; 8.3; 8.11; 8.12 148 WDCGG 3.10; 5.3; 5.11; 7.21; 7.24; 7.25; 7.40; 7.41; 7.42; 7.44; 7.52; 8.13; 8.17 WOUDC 5.3; 7.4; 7.6; 7.7; 7.10; 7.11; 7.74; 7.75 WRDC 8.5; 8.6; 8.7; 8.9; 8.13 WDC-RSAT 7.5 ET-NRT CDT 5.14; 6.1; 6.6 事務局 任務 2.1; 任務 2.2; 任務 2.3; 任務 2.4; 任務 2.5; 任務 2.6; 任務 2.7; 任務 2.8; 任.務 2.9; 任務 2.10; 任務 2.11; 任務 2.12; 任務 2.14; 任務 2.15; 任務 2.16; 任務 2.17; 任務 2.18; 任務 2.19; 任務 2.20; 任務 2.21; 任務 2.22; 任務 2.23; 任務 2.24; 任務 2.25; 任務 2.26; 任務 3.1; 3.2; 3.3; 3.4; 3.5; 3.6; 3.7; 3.8; 3.9; 3.11; 3.12; 3.13; 3.14; 3.15; 3.20; 3.21; 4.1; 4.3; 4.4; 4.6; 4.7; 4.8; 4.13; 4.14; 4.15; 5.2; 5.3; 5.7; 5.8; 5.10; 5.15; 6.1; 6.5; 6.6; 6.7; 6.8; 6.9; 6.10; 6.11; 6.12; 7.23; 7.35; 7.39; 7.41; 7.42; 7.45; 7.46; 7.47; 7.49; 7.50; 7.51; 7.52; 7.54; 7.55; 7.56; 7.57; 7.59; 7.67; 7.71; 7.76; 7.77; 7.78; 7.79; 7.84; 7.86; 7.87; 7.88; 7.89; 7.90; 8.2; 8.3; 8.4; 8.9; 8.10; 8.11; 8.12; 8.14; 8.15; 8.16; 8.17; 9.1; 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.6; 9.7; 9.8; 9.9; 9.11; 9.12; 9.13; 9.14; 9.15; 9.16; 9.17; 9.18; 9.19; 10.1; 10.2; 10.3; 10.4; 10.5; 10.6; 10.7; 10.8; 10.9; 10.10; 10.11; 10.12; 10.14; 10.15; 10.16; 10.17; 11.1; 11.2; 11.3 149 責任組織 任務（太字表記：主要任務） GAW 提携機関 3.16; 3.17; 7.29; 7.36; 10.13; 10.18 WMO 宇宙プログラム 3.16; 3.17; 5.14 CEOS 3.16; 3.17 IGACO 事務局 3.16, 3.17; 7.14; 7.76 責任組織 任務（太字表記：主要任務） CO 2 専門家 7.15; 7.16; 7.18 ICTT-QMF の GAW 代表 4.2 者 WMO/WIS 5.14 NOAA/ESRL 7.34 地域（降水）データセ 7.64 ンター 付属書類：略語一覧 ABC 褐色雲に関する研究プロジェクト ACCENT 欧州大気組成変動研究ネットワーク AGAGE 先進大気気体実験 AGGI 温室効果ガス年指標 AGU 米国地球物理学連合 AIRS （NASA のアクア衛星に搭載された）高性能赤外サウンダ AMDAR 航空機気象データ中継システム AOD エーロゾルの光学的厚さ AREP 大気研究環境プログラム ASEAN 東南アジア諸国連合 ASRC-SUNY ニューヨーク州立大学（SUNY）大気科学研究センター（米国ニューヨ ーク州アルバニー） BAPMoN 大気バックグランド汚染観測網 150 BIPM 国際度量衡局 BoM 気象局（オーストラリア・メルボルン） BSRN 基準地上放射観測網 CAPMoN カナダ大気降水モニタリングネットワーク CARIBIC 測定器搭載コンテナを利用した大気定期調査用の民間航空機プロジ ェ クト CAS 大気科学委員会 CAS WG 環境汚染および大気化学に関する CAS 作業部会（JSSC OPAG-EPAC に 変更） CCL 中央較正施設（多くの場合、特定の観測要素ごとに指定された WMO 標準を運用） CFC クロロフルオロカーボン CG 世界気象会議 CIMO 計器観測法委員会 CLIVAR 気候変動予測研究 CLRTAP 長距離越境大気汚染条約 CMAR CSIRO 海洋大気研究 CMDL NOAA 気候監視診断研究所（現・地球システム研究所（NOAA ESRL） 全球監視部） COST 欧州科学技術研究協力委員会 CSIRO 豪州連邦科学産業研究機構 DA データ同化 DEBITS 生物地球化学的に重要な化学種の沈着 DLR ドイツ航空宇宙センター（ドイツ・ウェスリング・オーバープファ ッ フェンホーフェン） DOAS/SAOZ 長光路光学差分吸収法 DQO データ品質目標 EANET 東アジア酸性雨監視ネットワーク EARLINET エーロゾル気候学の確立を目的とした欧州エーロゾル研究ライダー ネ 151 ットワーク EC 執行理事会 EC 欧州委員会 ECC 電気化学式ゾンデ ECD 電子捕獲型検出器 ECMWF 欧州中期気象予報センター ECVs 必須気候要素 EGU 欧州地球科学連合 EMEP 欧州長距離大気汚染物質輸送監視評価のための相互協力プログラム EML 環境観測研究所（米国・ニューヨーク） Empa スイス連邦材料試験研究所（スイス・デューベンドルフ） EPAC 環境汚染および大気化学 ESA 欧州宇宙機関 ESRL NOAA 地球システム研究所 ET-NRT-CDT 準リアルタイムでの化学データ配信に関する専門家集団 EU 欧州連合 EUROHYDROS 大気水素の観測および研究のための欧州ネットワーク EUSAAR 大気中エーロゾル研究のための欧州特別観測点 EUVDB 欧州紫外線データベース FLUXNET 炭素・水・エネルギーフラックスに関する国際的観測網 FMI フィンランド気象研究所 FTIR フーリエ変換赤外分光計 FUMAPEX 都市の気象・大気汚染・人口に関する悪影響を予測するための統合 シ ステム FZ-Jülich ユーリヒ研究センター（ドイツ・ユーリヒ） GAW 全球大気監視 GAW-CCL GAW 中央較正施設 GAWSIS GAW ステーション情報システム 152 GAWTEC GAW 研修教育センター GC ガスクロマトグラフ GCOS 地球気候観測システム GEMS 衛星データおよび現場データを利用した、全球・地域地球システム 監 視 GEO 地球観測に関する作業部会 GEOMON 全球地球観測監視 GEOSS 全球地球観測システム GHG 温室効果ガス GLOBEC 海洋生態系の地球規模変動研究計画 GMES 環境と安全のための全球監視システム（欧州委員会（EC）と欧州宇宙 機関（ESA）との共同イニシアティブ） GOME 全球オゾン監視装置 GOME2 全球オゾン監視装置 2 GPCP 全球降水気候計画 GSP GAW 戦略計画 GSRN 全球地表放射ネットワーク GTS 全球通信システム GTT GURME 研修チーム GURME GAW 都市の気象と環境に関する調査プロジェクト HCFC ハイドロクロロフルオロカーボン HFCs ハイドロフルオロカーボン HTAP 大気汚染の半球規模輸送 IADV インタラクティブデータビジュアライゼーション IAEA 国際原子力機関 IAPSAG エーロゾル・降水に関する国際科学諮問部会 ICTT QMF 品質管理枠組みに関する委員会作業部会 IFT 対流圏研究所（ドイツ・ライプツィヒ） 153 ICSU 国際学術連合 IGAC 地球大気化学国際協同研究計画 IGACO 統合地球大気化学観測 IGOS 統合地球観測戦略 IGBP 地球圏・生物圏国際協同研究計画 IHALACE ハロカーボン国際相互比較実験 iLEAPS 統合的陸域生態系－大気プロセス研究 IM 逆解モデル IMBER 海洋生物地球化学・生態系統合研究 IMK-IFU 気象学および気候研究のための環境研究所（ドイツ・ガルミッシュ パ ルテンキルヒェン） IOC 政府間海洋学委員会 IPCC 気候変動に関する政府間パネル IPET-MI メタデータの実施に関するプログラム間専門家チーム ISO 国際標準化機構 ISWS イリノイ州立水質調査所 IUGG 国際測地学・地球物理学連合 IZO Izaña 観測所（スペイン・テネリフェ） JMA 日本気象庁 JRC 欧州委員会合同研究センター（イタリア・イスプラ） JSSC 環境汚染および大気化学に関する作業部会（OPAG-EPAC） ・合同科学運 営委員会 LIDAR ライダー MC メチルクロロフォルム MGO 中央地球物理観測所（ロシア連邦・サンクトペテルブルク） MOHp 気象観測所（ドイツ・Hohenpeissenberg） MOPITT 対流圏汚染観測装置 MOZAIC 民間航空機によるオゾン観測 NADP 全米大気降下物研究支援プログラム 154 NDACC 大気組成変化検出ネットワーク NH 北半球 NILU ノルウェー大気研究所 NIST 米国国立標準技術研究所（米国メリーランド州ゲーサーズバーグ） NMHS 国家水文気象機関 NOAA 米国海洋大気庁 NSF 米国国立科学財団 NRT 準リアルタイム（（観測時刻から）1～2 時間以内に気象または大気質の 予測モデルのデータ統合スキームに組み込まれる観測結果を指す） NWP 数値予報 OCBA Observatorio Central（アルゼンチン・ブエノスアイレス） OCO 炭素観測衛星 155 OH ハイドロオキシラディカル OMI オゾン監視装置 OMPS オゾン高度分布マッピング装置 OPAG 作業部会 PAHs 多環式芳香族炭化水素 PC 降水化学 PCBs ポリ塩化ビフェニル PFCs ペルフルオロ化合物 PFR 精密フィルター放射計 PM 粒子状物質 PMOD/WRC ダボス物理気象観測所／世界放射センター POPs 残留性有機汚染物質 QA 品質保証 QA/QC 品質保証／品質管理 QA/SAC 品質保証科学センター QMS 品質管理システム RA 地域連合 RCC 地域較正センター RG 反応性ガス SAG 科学諮問部会 SAWS 南アフリカ気象サービス（南アフリカ、プレトリア） SBUV 太陽光後方散乱紫外線計 SCIAMACHY 大気地図作製用走査型撮像光計 SCOUT-O3 上部対流圏および下部成層圏に重点を置いた成層圏と気候との結合 SH 南半球 SHADOZ 南半球付加的オゾンゾンデ計画 SMN アルゼンチン気象局 SOLAS 表層海洋下層大気研究 156 SOO-HK チェコ水文気象学研究所、太陽・オゾン観測所（Hradec Kralove） SOOP 観測協力船計画（IOC・WMO 共同計画） SOPs 標準運用手順 SRRB NOAA 大気資源研究所（現在は NOAA ESRL の一部）・表面放射研究部 門 STE 成層圏／対流圏交換 SUNY ニューヨーク州立大学 TCCON 全炭素カラム量観測ネットワーク TF HTAP 大気汚染の半球規模輸送に関する作業部会 TOMS オゾン全量分光計 UBA ドイツ連邦環境省（ドイツ） UFS シュネーフェルンハウス環境調査ステーション UNECE 国連欧州経済委員会 UNEP 国連環境計画 UNESCAP 国連アジア太平洋経済社会委員会 UNFCC 気候変動に関する国際連合枠組条約 UV 紫外線 157 (P.94) VOCs 揮発性有機化合物類 VOS 篤志観測船 WCC 世界較正センター WCCAC エーロゾルの化学的性質に関する世界較正センター WCCAP エーロゾルの物理的性質に関する世界較正センター WCRP 世界気候研究計画 WDC 世界データセンター WDCA エーロゾル世界データセンター WDCGG 温室効果ガス世界資料センター WDCPC 降水化学世界データセンター WHO 世界保健機構 WIDAC 世界統合データ保管 WIS WMO 情報システム WMO 世界気象機関 WORCC 光学的厚さに関する世界研究・較正センター WOUDC 世界オゾン・紫外線データセンター WRC 世界放射センター WRDC 世界放射データセンター（ロシア・サンクトペテルブルク） WWRP 世界天気研究計画 158