掲載誌 : nature communications, (2024)15:10894: (2024)
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領域長あいさつ
地球システム領域長 三枝 信子
私たち人間の住む地球の表面には、大気や海洋、そして陸域があり、これら地球表層の環境を保全することは持続可能な人間社会をつくる上で欠かすことができません。しかし、近年では人間活動の影響を受けた気候変動により世界の陸域や海上の気温は長期的に上昇を続けています。将来は、海面水位の上昇や大雨の頻度の増加、さらに熱波や干ばつの被害を受けやすい国や地域では食料生産への深刻な影響も危惧されています。
このような中で、気候変動対策の国際的な枠組み「パリ協定」のもと、世界各国は温室効果ガスの削減に向けて対策をいっそう進めることが求められています。日本においても2050年までに温室効果ガスの排出量を実質ゼロにするとの目標が表明され、国を挙げて取り組む決意を示す「気候非常事態宣言」の決議が衆議院と参議院で採択されました。
私たち地球システム領域は、地球環境保全に資する研究を専門的に行う部署として、気候非常事態を乗り越えて持続可能な地球環境を実現するために、最新の科学的知見をもって貢献していきます。
地球システム領域は、国立環境研究所第5期中長期計画の開始に合わせて2021年4月に始動しました。地球システム領域のメンバーは、新たに開始する戦略的研究プログラム「気候変動・大気質研究プログラム」をはじめ、地球システムの現象把握、将来の地球環境変化の予測とリスク評価、それらに必要な先端的計測技術やモデル開発に関わるさまざまな研究課題に国内外の研究者と連携して取り組みます。また、1990年に発足した「地球環境研究センター」が整備してきた知的研究基盤(長期モニタリング、データベース等)は、地球システム領域内のセンターとして新たに位置付ける「地球環境研究センター」が引き継ぎます。温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)シリーズを担う「衛星観測センター」とも密接に連携していきます。
研究活動や成果はこれまで以上に迅速に幅広くお伝えしていきます。科学的知見やデータについては国連気候変動枠組み条約(UNFCCC)や気候変動に関する政府間パネル(IPCC)等の国際枠組みへ積極的に発信します。以上の活動を通して、持続可能な地球環境と人間社会の実現に貢献していきたいと思います。
研究概要
地球システム領域 研究概要
地球表層を構成する大気・海洋・陸域における物理・化学プロセスと生物地球化学的循環の解明、人間活動の影響を受けた気候及び地球環境の変動とそのリスクの将来予測、それらに必要となる先端的計測技術やモデリング手法の開発、並びに地球環境保全に関わる政策決定に必要な科学的基盤を提供するための研究を行います。また、気候安定化と持続可能な社会への移行に資するため、経済・社会に大きな影響を与える極端気象等への気候変動の影響の研究、地球観測データの複合利用による人為起源・自然起源の気候変動関連物質の動態把握、それに基づくパリ協定の目標達成に向けた緩和策の効果の確認等に関わる研究にも取り組みます。
なお、地球システム分野における知的研究基盤整備として、気候変動関連物質を中心にした地球環境の戦略的モニタリング、気候変動影響のモニタリング、地球環境変動に関わるデータの整備と利活用の推進、国際的な研究動向を踏まえた国内外共同研究やオフィス活動の支援、科学的知見の集約と社会への普及等を行います。以上の活動を通して、地球システム分野の中核的研究機関としての機能を一層強化します。
研究室
研究室
- 物質循環観測研究室温室効果ガスを含む化学物質の生物地球化学的循環を様々な時空間スケールで把握するための観測・計測技術を開発すると同時に、それらを応用して物質循環と気候変動との相互作用の解明を行います。
- 地球大気化学研究室地球規模における大気汚染および気候変動に関わるオゾンやエアロゾル、その関連物質を計測する技術開発、地上や船舶を用いた野外観測による動態把握、モデルシミュレーションによる輸送や変質のメカニズムを明らかにする研究を行っています。得られた科学的成果を国内および国際的な環境政策の立案や持続可能性の議論に役立てています。
- 大気遠隔計測研究室大気遠隔計測研究室では、エアロゾル・雲の気候影響の評価を目的として、全球から領域規模での時空間変動の把握やその放射過程の理解に資する遠隔計測手法の開発とその応用についての研究を行っています。
- 衛星観測研究室衛星リモートセンシングについて、観測機器の開発や運用、観測データの処理・解析や、観測結果を地上から検証する手法の開発・研究を進めています。また、衛星観測データを活用して地球規模の環境変動を把握するための研究をしています。
- 物質循環モデリング・解析研究室物質循環モデリング・解析研究室では、主に温室効果ガスのグローバルな循環を解明するため、数値モデルによるシミュレーションやデータ解析を行っています。モデル研究において大気・陸域・水域を幅広く扱う国内有数の研究室です。GOSAT事業で使用される各種モデルの開発・応用も行っています。
- 気候モデリング・解析研究室力学・化学・放射過程など諸過程の統合モデリングに基づく地球環境システムとしての気候変動の解明と予測を行います。
- 地球システムリスク解析研究室気候変動が進むことによる悪影響のリスクや、気候変動対策に伴う副作用のリスクを、主に地球全体の空間規模に注目して評価する研究をしています。主にコンピュータシミュレーションの手法を用いて研究を行います。得られた成果を政策立案の指針に役立てることを目指しています。
- 地球環境研究センター 研究推進係地球システム領域が行う活動成果を最大限とするため、地球環境研究を基盤的に支える知的基盤のマネージ、ウェブサイト等を利用した研究成果の積極的発信などを進めます。
- 地球環境研究センター 観測係地球システム領域が行う活動成果を最大限とするため、地球環境研究を基盤的に支える知的基盤のマネージ、ウェブサイト等を利用した研究成果の積極的発信などを進めます。
- 地球環境研究センター 大気・海洋モニタリング推進室温室効果ガスのグローバル循環を把握するため、地上ステーションや船舶・航空機等のプラットフォームによる温室効果ガスモニタリング観測を行っています。
- 地球環境研究センター 陸域モニタリング推進室陸域生態系などにおける温室効果ガスなどの吸収・排出の機構解明と吸収・排出量のモニタリング、および気候変動影響のモニタリングの推進を行います。
- 地球環境研究センター 地球環境データ統合解析推進室地球環境研究において、研究計画からデータの取得・解析・公開・利活用促進まで、データのライフサイクルに沿った支援を行っています。データを収集・整備し、広く発信する地球環境データベースGEDの運用、研究チームが効率的にデータ管理できる研究データ管理システムRDMSの開発等を行っています。
- 地球環境研究センター グローバル・カーボン・プロジェクト(GCP)つくば国際オフィス
- 地球環境研究センター 温室効果ガスインベントリオフィス(GIO)毎年の日本国の温室効果ガスインベントリの作成および関連調査研究、これに伴う国際対応等業務の遂行を目的として、2002年7月に国立環境研究所 地球環境研究センターに設置されました。
- 地球環境研究センター GHG-SLCF インベントリ高度化連携研究グループ
- 衛星観測センター
報道発表等
報道発表
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2025年2月13日
過去の減肥栽培試験結果を用いた大規模データ分析によって、 みどりの食料システム戦略における化学肥料削減目標の実現可能性を窒素肥料に着目して評価 —廃棄窒素削減にむけた最適窒素管理に資する知見—国立環境研究所の仁科一哉らの研究によって、化学窒素肥料を30%削減しても適切な肥料管理で大きく収量を損なうことはなく、環境負荷も減少する可能性が示されました。
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2025年2月6日地球全体の二酸化炭素濃度の年増加量が過去14年間で最大に 〜いぶき(GOSAT)による2024年の観測速報〜温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)の観測により、2023年~2024年のCO₂年増加量が過去14年で最大の3.5ppmとなったことが判明しました。
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2024年12月27日英文年報「NIES Annual Report 2024」の刊行について国立環境研究所は、2023年度の活動内容や最近の研究成果を海外向けにとりまとめた「NIES Annual Report 2024」を刊行します。
お知らせ・更新情報
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2025年2月14日
陸域生態系火災起源のバイオマス燃焼による全球の微量気体等の放出量のデータセット(GBEI)に2023年までのデータを追加して公開しました。
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2025年1月9日日本の基礎自治体単位の衛生施設への流入窒素インベントリー(NIMPO-SISF)を公開しました。
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2024年10月25日利尻島におけるオゾン、一酸化炭素、パーオキシアシルナイトレートの大気中濃度の地上観測データを公開しました。
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2024年10月18日福江島、中国ルドン、中国泰山における揮発性有機化合物の地上観測データに成分を追加して公開しました。
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2024年9月20日桐生水文試験地における二酸化炭素フラックス計測データを公開しました。
刊行物
環境儀
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ミニチュア大洋「日本海」が発する警告 海洋環境への地球温暖化の影響環境儀 No.86研究者:荒巻 能史
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大気汚染と気候の複合問題への挑戦 数値シミュレーションを用いた高解像度予測の最前線環境儀 No.85研究者:五藤 大輔、八代 尚
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健康のための紫外線日光浴のすゝめ ~最適な日光浴時間大公開!~環境儀 No.79研究者:中島 英彰、佐々木 徹、小野 雅司、津田 憲次
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和風スマートシティづくりを目指して環境儀 No.70研究者:山形与志樹
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宇宙と地上から温室効果ガスを捉える-太陽光による高精度観測への挑戦-環境儀 No.69研究者:森野勇、吉田幸生
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土壌は温暖化を加速するのか? アジアの森林土壌が握る膨大な炭素の将来環境儀 No.66研究者:梁 乃申(りゃん ないしん)
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地球環境100年モニタリング~波照間と落石岬での大気質監視~環境儀 NO.62研究者:向井 人史、笹川 基樹
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旅客機を使って大気を測る - 国際線で世界をカバー環境儀 NO.51研究者:町田 敏暢
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宇宙から地球の息吹を探る - 炭素循環の解明を目指して環境儀 NO.41研究者:横田 達也/シャミル・マクシュートフ
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「シリカ欠損仮説」と海域生態系の変質 - フェリーを利用してそれらの因果関係を探る環境儀 NO.39研究者:原島 省
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科学の目で見る生物多様性 - 空の目とミクロの目環境儀 NO.37研究者:竹中 明夫/河地 正伸/小熊 宏之
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日本低炭素社会シナリオ研究 - 2050年温室効果ガス70%削減への道筋環境儀 NO.36研究者:藤野 純一/芦名 秀一/岩渕 裕子
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セイリング型洋上風力発電システム構想 - 海を旅するウィンドファーム環境儀 NO.34研究者:植弘 崇嗣/内山 政弘
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森の息づかいを測る - 森林生態系のCO2フラックス観測研究環境儀 NO.28研究者:藤沼 康実
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地球環境保全に向けた国際合意をめざして - 温暖化対策における社会科学的アプローチ環境儀 NO.20研究者:亀山 康子/久保田 泉
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最先端の気候モデルで予測する「地球温暖化」環境儀 NO.19研究者:江守 正多/野沢 徹
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オゾン層変動の機構解明 - 宇宙から探る 地球の大気を探る環境儀 NO.10研究者:中島 英彰/横田 達也
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海の呼吸 - 北太平洋海洋表層のCO2吸収に関する研究環境儀 NO.6研究者:野尻 幸宏
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地球温暖化の影響と対策 - AIM-アジア太平洋地域における温暖化対策統合評価モデル環境儀 NO.2 研究者:甲斐沼 美紀子/原沢 英夫
国立環境研究所ニュース(テーマ別記事)
国立環境研究所研究プロジェクト報告(旧特別研究報告)
- 低炭素研究プログラム(課題解決型研究プログラム)(平成28~令和2年度)SR-142-2024
- オイルパーム農園からのCH4・N2O放出量の統合的評価(平成29~令和元年度)SR-141-2024
- 二次有機エアロゾル中の低揮発性成分の生成過程に関する研究(平成30~令和2年度)SR-140-2021
- アジア地域におけるチャンバー観測ネットワークの活用による森林土壌CO2フラックスの定量的評価SR-132-2018
- 沿岸海域の底質環境改善技術開発と評価に関する研究SR-129-2017
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地球温暖化研究プログラム(重点研究プログラム)
平成23~27年度SR-112-2016 -
日本における土壌炭素蓄積機構の定量的解明と温暖化影響の実験的評価(特別研究)
平成21~23年度SR-105-2013 -
全球水資源モデルとの統合を目的とした水需要モデル及び貿易モデルの開発と長期シナリオ分析への適用(特別研究)
平成21~23年度SR-104-2012 -
地球温暖化研究プログラム(終了報告)
平成18〜22年度SR-96-2011 -
中長期を対象とした持続可能な社会シナリオの構築に関する研究(特別研究)
平成18〜20年度SR-92-2009 -
湿地生態系の時空間的不均一性と生物多様性の保全に関する研究(特別研究)
平成18〜20年度SR-89-2009 -
地球温暖化研究プログラム(中間報告)
平成18〜19年度SR-82-2008 -
成層圏オゾン層変動のモニタリングと機構解明プロジェクト(終了報告)
平成13〜17年度SR-70-2006 -
地球温暖化の影響評価と対策効果プロジェクト(終了報告)
平成13〜17年度SR-69-2006 -
成層圏オゾン層変動のモニタリングと機構解明プロジェクト(中間報告)
平成13〜14年度SR-55-2003 -
地球温暖化の影響評価と対策効果プロジェクト(中間報告)
平成13〜14年度SR-54-2003 -
大気汚染・温暖化関連物質監視のためのフーリエ変換赤外分光計測技術の開発に関する研究(革新的環境監視計測技術先導研究)
平成12〜14年度SR-52-2003 -
バックグラウンド地域における環境汚染物質の長期モニタリング手法の研究
昭和59〜63年度SR-3-'89
国立環境研究所研究報告
- ILAS-II プロジェクト最終報告書R-194-2006
- 平成15年度ILAS-IIプロジェクト報告R-187-2005
- ILAS-II Correlative Measurement Plan(ILASのための共同観測計画)R-181-2004
- ILASプロジェクト最終報告書R-180-2004
- ILASレベル2観測データ(Version5.20)(CD-ROM版)R-173-2002
- 平成12年度ILASプロジェクト報告R-169-2002
- ILAS-IIプロジェクトレファレンスブック R-163-2001
- ILAS-II User's Handbook(Version 1.0)R-162-2001
- ILAS-II Data Handing Facility Usage Guide(Version 1.0) R-160-2001
- ILAS-IIデータ処理運用施設利用の手引き 第1版R-159-2001
- 平成11年度ILASプロジェクト報告 R-157-2000
- 平成10年度ILASプロジェクト報告R-149-'99
- 「地球規模大気環境の衛星観測の将来のあり方について」報告 R-148-'99
- CDM・共同実施におけるベースライン設定方法に関する議論の概要 R-145-'99
- 平成9年度ILAS・RISプロジェクト報告R-140-'98
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気候変動枠組条約第3回締約国会議
−交渉過程、合意、今後の課題 R-139-'98 -
Development of an intelligent decision support system for environmental modeling and planning
(環境のモデリングと計画のための知的意志決定支援システムの開発)R-128-'91 -
バックグラウンド地域における環境汚染物質の長期モニタリング手法の研究(III)
−摩周湖における水試料の代表性と底質中の汚染記録
−昭和58〜62年度 特別研究報告 R-126-'90 -
バックグラウンド地域における環境汚染物質の長期モニタリング手法の研究(II)
−離島及び山岳地における大気汚染成分濃度とその変動
−昭和58〜62年度 特別研究報告R-123-'89
データベース/ツール
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地球環境データベース地球温暖化をはじめとする地球環境問題に関する自然科学・社会科学分野の研究で得られたデータや成果を公開。
リアルタイム観測データ(地上モニタリングステーションで観測している温室効果ガスなど)や、
データ解析に有用な(オンライン)ツール(METEX:トラジェクトリ解析・気象場表示など)も提供。 -
全国酸性雨データベース全国公害研協議会酸性雨調査研究部会によって平成3年度以降実施された、全国的な酸性雨観測プロジェクトによって集められたデータ
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固定発生源NOx, SOx, PM排出係数データベース(EF-JASS)-大気汚染物質に関するインベントリ分析のための基礎情報-わが国の固定発生源に関する窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)および粒子状物質(PM)の排出係数を収録したデータベース
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アジア地域における大気汚染物質排出インベントリー大気汚染物質の排出構造を解析するために、中国、インド、韓国を対象として、地域別、部門別排出量別に作成された排出インベントリー
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有害紫外線モニタリングネットワーク-速報値 (UVインデックス)紫外線の強さを人体への影響を考慮してわかりやすく表した国際的な指標:UV-インデックスを、北海道から沖縄までの全国14の地点について毎時オンラインで表示
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有害紫外線モニタリングネットワーク-データ提供有害紫外線モニタリングネットワークのUVデータについて、観測サイトごとに「瞬時値」、「時別値」、「日別値」、「月別値」のグラフおよび「月別値のデジタルデータ」を提供
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成層圏極渦予測成層圏の北極、南極域の特徴を持った空気塊の位置、形、大きさの予測。米国NCEP予報データを用いて計算した渦位という量の分布図で表示している。
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ビタミンD生成・紅斑紫外線情報国内の最も北に位置する北海道の落石岬と陸別、南方の沖縄の辺戸岬と波照間および関東地方のつくばの5ヶ所の有害紫外線モニタリングネットワークのサイトで観測された有害となる紅斑紫外線量と、それをもとに計算されたビタミンDを生成する紫外線量を、準リアルタイムに提供。
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温室効果ガスインベントリオフィス(GIO)-日本の温室効果ガス排出量データ日本の1990年度以降の温室効果ガス排出量データ
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GOSAT Data Archive Service (GDAS)温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」(GOSAT)によって観測されたデータの処理結果を提供
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温室効果ガス排出シナリオに係るデータベース世界中の数百種類以上にのぼる温室効果ガスの排出予測を整理したデータベース
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陸域生態系炭素収支1kmメッシュ解析データ森林をはじめとする陸域生態系の炭素収支量データをGoogleEarthで表示できる地図画像データとして提供
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化石燃料燃焼による二酸化炭素排出量の全球1kmデータ(ODIAC)化石燃料の燃焼による人為起源二酸化炭素排出量の全球分布を1x1kmの空間解像度で示したデータを提供
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温暖化影響モニタリング(高山帯)温暖化に対する高山帯の生態系の脆弱性は、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)でも指摘されるなど、モニタリングの必要性は世界的な共通認識となっています。そこで、日本国内の高山帯を対象として、積雪・融雪時期や植物の活動を把握するため、定点カメラの撮影による高山帯のモニタリングを行っています。
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世界流域データベース自然科学から社会科学にわたる幅広い情報を格納した6つのGISデータ(流域界データ、河道位置データ、流量観測所データ、自然湖データ、人工湖データ、表面流向データ)から構成されるデータベース。水に関連した様々な分野へ基礎情報を提供。
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全球水資源モデルH08サイト全球への適用を想定して開発された分布型水文モデル。自然の陸域水循環と主要な人間活動に関する計算を高い時間・空間解像度で実施することができる。H08のソースコードとマニュアル、入力気象データが入手可能。
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産業連関表による環境負荷原単位データブック (3EID)おおよそ400に区分されたわが国の経済活動部門別に産業連関分析法の応用により、各部門における環境負荷原単位を算出したデータベース
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日本長期生態学研究ネットワークMetacatサービス長期生態学研究の促進を目的とした、生態系観測データの検索サービス
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全国土地利用データベースWeb版 (LUIS Web)LUIS (Land Use Information System) は、近世末から昭和末までの日本全国の土地利用に関する情報システムで、条件を選択することにより各種の土地利用図を表示できます。
この組織の関連情報・記事
(最新5件)
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2025年2月14日
陸域生態系火災起源のバイオマス燃焼による全球の微量気体等の放出量のデータセット(GBEI)に2023年までのデータを追加して公開しました。
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2025年2月13日
過去の減肥栽培試験結果を用いた大規模データ分析によって、みどりの食料システム戦略における化学肥料削減目標の実現可能性を窒素肥料に着目して評価
—廃棄窒素削減にむけた最適窒素管理に資する知見—
(筑波研究学園都市記者会、環境省記者クラブ、環境記者会、秋田県政記者クラブ、文部科学記者会、科学記者会、京都大学記者クラブ、大阪科学・大学記者クラブ、農政クラブ、農林記者会同時配付) -
2025年2月6日
地球全体の二酸化炭素濃度の
年増加量が過去14年間で最大に
〜いぶき(GOSAT)による2024年の観測速報〜(筑波研究学園都市記者会、環境省記者クラブ、環境記者会同時配付) -
2025年1月14日
地球環境研究センターニュース2025年1月号発行
「環境をまもりはぐくむ。国環研の50年と、これからの君へ」
-初の秋開催!一般公開2024における地球システム領域のイベント報告-
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2025年1月9日
日本の基礎自治体単位の衛生施設への流入窒素インベントリー(NIMPO-SISF)を公開しました。