大気表層のメタン：現在の濃度、長期トレンド、年内変動

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides statistical evidence on methane trends and variability useful for atmospheric modeling and emission verification.

🏛政策担当者:Informs national GHG inventory and mitigation policy with observational data on methane concentrations.

本稿は、全球監視ステーション網から得られた大気表層におけるメタン月平均濃度の時系列の実証分析を扱う。これらのステーションは、世界気象機関（WMO）の後援の下、全球大気監視（GAW）の枠組み内で運用されている。データは、温室効果ガス世界データセンター（WDCGG）GAW/WMOのウェブサイト https://gaw.kishou.go.jp/ で自由に入手可能である。時間的範囲は1980年代からである。69ステーションのデータ系列が検討され、そのうち22ステーションは全球バックグラウンド条件を代表する。残りのステーションは地域ステーションである。濃度の長期トレンドと、月平均濃度の長期トレンドからの年内（月間）偏差が研究された。多年トレンドは、12ヶ月移動平均の系列を用いて推定された。メタン濃度の系統的差異を除外するため、これらの系列は高緯度北極ステーションであるAlert（北緯82°30′、西経62°21′）の系列に調整された。分析により、長期トレンドは非線形であるが（特に、1999年から2006年にかけてのメタンレベル成長の既知の一時停止が観測される）、検討対象のほとんどのステーションで類似していることが示された。例外は、メタンに関して「異常」と分類された6つの地域ステーションである。おそらく、この異常は特定のメタン発生源（人為的または自然的）の影響によるものである。残りのステーションの長期トレンドは、全球ステーションの平均トレンドとわずかに異なるだけである。多くのステーション（互いに非常に離れた場所にあるステーションであっても）の月平均濃度の長期トレンドからの年内（月間）偏差の系列は、高い相関的類似性を示す。しかし、この類似性は、5ヶ月前の日付への最適な時間シフトから6ヶ月後の日付へのシフトまでで現れる。分析結果は、メタン濃度の年内変動が、大気中の鉛直混合や対流圏での水酸基との反応による破壊など、緯度に有意に関連する季節的要因によって主に駆動されるという仮定と整合的である。メタン濃度の年内（月間）変動の二乗平均平方根値は、緯度に有意に依存する。一般に、緯度が高いほど値は大きい。最大値は北緯45°から50°の緯度帯で到達され、さらに北では値は減少する。メタン含有量レベルの年内変動のこの特徴は、とりわけ、北米と西ヨーロッパに位置する先進経済国で示された緯度で発生する人為的メタン排出量の顕著な季節間変動によって説明される可能性がある。CH4とCO2の月平均濃度の年内（月間）変動の系列の相関は、最適な時間シフトにおいて約0.8とかなり高いと推定され、これは一部の極域ステーションと熱帯ステーションの両方で観測される。これは、季節的な生物地球化学的および地球物理学的プロセスが、表層におけるメタンおよび二酸化炭素含有量の長期トレンドからの年内（月間）偏差の形成に重要な役割を果たすという仮定を裏付ける。これらのプロセスには、空気の鉛直混合、地球表面でのCO2吸収、および対流圏での水酸基との反応によるメタンの破壊が含まれる。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The article deals with the empirical analysis of series of monthly mean concentrations of methane in the near-surface layer of the atmosphere from the global network of monitoring stations. They operate within the Global Atmosphere Watch (GAW) under the auspices of the World Meteorological Organization (WMO). The data is freely available at the World Data Center for Greenhouse Gases GAW/WMO (WDCGG) on its website https://gaw.kishou.go.jp/. The temporal coverage is from the 1980s. Data series from 69 stations are considered, of which 22 stations represent global background conditions. The rest of the stations are regional. Long-term trends in concentrations and the intra-annual (inter-monthly) deviations of monthly mean concentrations from long-term trends were studied. The multi-year trend was estimated using a series of 12-month running averages. To exclude systematic differences in methane concentrations, these series were adjusted to the series for the high-latitude Arctic station Alert (82° 30' N, 62° 21' W). The analysis showed that long-term trends are non-linear (in particular, a known pause in the growth of methane levels in 1999-2006 is observed), but are similar at most stations under consideration. Exceptions are six regional stations classified as “abnormal” in terms of methane. Possibly, this abnormality is due to the influence of certain sources of methane (anthropogenic or natural). Long-term trends at the rest of the stations just slightly differ from the average trend for the global stations. The series of intra-annual (inter-monthly) deviations of monthly mean concentrations from long-term trends for many stations (even those located at very significant distances from each other) show high correlative similarity. However, this similarity manifests itself at an optimal time shift from 5 months towards earlier dates up to 6 months towards later dates. The results of the analysis are consistent with the assumption that the intra-annual variability in methane concentration is largely driven by seasonal factors that are significantly related to latitude, such as vertical mixing in the atmosphere and destruction in the troposphere in reactions with hydroxyl. The root-mean-square values of intra-annual (inter-monthly) fluctuations in methane concentration depend significantly on latitude. In general, the higher the latitude is, the greater is the value. The maximum values are reached in the latitudinal belt within 45-50° N, and further to the North the values decrease. This feature of intra-annual fluctuations in the level of methane content may be explained, among other things, by significant inter-seasonal fluctuations in anthropogenic methane emissions occurring at the indicated latitudes in the countries with developed economies located in North America and Western Europe. The correlations of the series of intra-annual (inter-monthly) fluctuations of the monthly mean concentrations of CH4 and CO2 were estimated as rather high, about 0.8, at optimal time shifts, which is observed both at some polar stations and at tropical ones. This confirms the assumption that natural seasonal biogeochemical and geophysical processes play a significant role in the formation of intra-annual (inter-monthly) deviations of methane and carbon dioxide content in the near-surface layer from long-term trends. These processes include vertical mixing of air, CO2 absorption on the Earth’s surface, and destruction of methane in the troposphere in reactions with hydroxyl.

• openalex https://doi.org/10.21513/2410-8758-2020-4-121-133first seen 2026-08-02 18:48:52