日本の3つの観測所(大船渡市綾里、南鳥島、与那国島)における二酸化炭素濃度の時系列推移

R, RStudio, Quarto and STEM(Science, Technology, Engineering and Mathematics)

1 特記事項

2 用語の定義

  • ppmは大気中の分子100万個中にある対象物質の個数を表す単位です。
  • 大気中の温室効果ガス濃度は、濃度があらかじめわかっている標準ガスと比較して求めますが、標準ガスの濃度は使用期間中に変化することがあります。このため、観測に使用した標準ガス濃度の変化を確認した段階で、観測値にその値を反映させ確定値とします。速報値と確定値の濃度差は、通常二酸化炭素で0.1ppm以下、メタンで1ppb以下です。
  • 出典 : https://www.data.jma.go.jp/ghg/kanshi/obs/co2_monthave_ryo.html
  • 気象庁の二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスの観測では、広い水平空間を代表する平均的な濃度（バックグランドデータ）を求めています。観測所で観測される濃度値には、気象状況などにより生じる局地的で時間スケールの短い濃度変動が含まれているため、これらの条件のデータを選別し除去することにより、広い水平空間を代表する平均的な濃度と考えられるバックグランドデータを求めることができます。具体的には以下の手順によってバックグランドデータを求めます。
  1. 測器の点検、故障時などを除いた、全ての観測値を1時間平均して時別値を求めます。
  2. 時別値を求める際、算出に用いる観測値が本来得られるべき数の半数未満の場合は時別値を求めません。
  3. 時別値を求める際、算出に用いる観測値に一定以上のばらつきがある場合は時別値を求めません。
  4. 時別値を求める際、その前後の時別値との差が両方とも一定以上の値を超えた場合は時別値を求めません。
  5. 上記の手順により残った時別値を、バックグランドデータとします。
  6. 日別値は、バックグランドデータとして選択された時別値を平均します。
  7. 月別値は、バックグランドデータとして選択された時別値を平均します。
  8. 年平均濃度は、求められた月別値を平均します。

3 観測所の所在地

4 時系列データ

4.1 対象期間

観測所 データ開始 データ終了
1 綾里 1987年01月 2025年12月
2 南鳥島 1993年02月 2025年12月
3 与那国島 1997年01月 2024年03月
Table 1

4.2 時系列チャート

Figure 1
Figure 2
Figure 3

4.3 時系列テーブル

Table 2

5 線形回帰モデル

5.1 綾里

Observations 467 (1 missing obs. deleted)
Dependent variable 月平均値(綾里)[ppm]
Type OLS linear regression
F(1,465) 8605.6883
R² 0.9487
Adj. R² 0.9486
Est. S.E. t val. p
(Intercept) 346.7806 0.4985 695.6755 0.0000
Month 0.1709 0.0018 92.7668 0.0000
Standard errors: OLS
Table 3

5.2 南鳥島

Observations 393 (75 missing obs. deleted)
Dependent variable 月平均値(南鳥島)[ppm]
Type OLS linear regression
F(1,391) 16900.0656
R² 0.9774
Adj. R² 0.9773
Est. S.E. t val. p
(Intercept) 341.7507 0.4074 838.7765 0.0000
Month 0.1800 0.0014 130.0003 0.0000
Standard errors: OLS
Table 4

5.3 与那国島

Observations 326 (142 missing obs. deleted)
Dependent variable 月平均値(与那国島)[ppm]
Type OLS linear regression
F(1,324) 9130.1925
R² 0.9657
Adj. R² 0.9656
Est. S.E. t val. p
(Intercept) 341.3519 0.5838 584.7449 0.0000
Month 0.1865 0.0020 95.5520 0.0000
Standard errors: OLS
Table 5

6 月別中央値

6.1 ボックスプロット

Figure 4
Figure 5
Figure 6

6.2 テーブル

  • 各観測所の二酸化炭素濃度月平均値の月別中央値(ppm)
月 綾里
1 5 390.4
2 3 389.5
3 4 389.4
4 2 388.6
5 12 388.6
6 1 387.7
7 11 387.3
8 6 384.9
9 10 384.2
10 9 379.1
11 7 377.8
12 8 377.8
(a)
月 南鳥島
1 5 391.5
2 3 391.1
3 4 390.5
4 1 390.1
5 2 389.8
6 6 389.0
7 12 388.8
8 7 387.3
9 11 386.5
10 8 386.1
11 10 386.1
12 9 385.5
(b)
月 与那国島
1 3 396.7
2 4 396.6
3 2 396.1
4 5 395.3
5 12 395.3
6 1 395.1
7 6 393.2
8 11 392.4
9 7 390.8
10 10 389.0
11 8 388.8
12 9 387.9
(c)
Table 6

7 データ出所

  • 気象庁

8 最終更新

Sys.time()
[1] "2026-05-25 10:40:27 JST"

9 R & Quarto

R.Version()$version.string
[1] "R version 4.5.3 Patched (2026-03-11 r89773 ucrt)"
quarto::quarto_version()
[1] '1.9.36'

10 著者