Global Monitoring Laboratory – Carbon Cycle Greenhouse Gases

全球平均の海面データに基づく、大気中CH4の年間増加量を表にまとめました。

ある年の大気中CH4の年間増加量は、その年の1月1日から翌年の1月1日までの、季節的な周期を取り除いた後の存在量（モル分率）の増加です（上の図の黒い線で示したように）。 これは、1年間に人間活動と自然プロセスによって大気中に追加されたCH4と除去されたCH4の合計を表しています。 ある年の年間増加量は、前年度のデータを用いて、翌年の4月に初めて予備的に推定されます。 4月に発表された年間増加量の最初の推定値は、より多くのデータを分析に加えることで大きく変化する可能性があることを認識することが重要である。 この推定値は、その後、より多くのサンプルがCH4の測定を行い、分析に含まれるようになった時点で更新される予定である。 翌年の秋までには、年間増加量は通常「最終」値へと収束していく。

世界平均のCH4存在量（月平均および年平均）および年間増加量の推定値は、新しいサンプルがBoulderに戻され、CH4を測定し、分析に加えられると、毎月更新されます。 新しい、より新しいデータを追加することで、データの空間密度を高め、使用されるカーブフィッティング手順の「最終効果」を排除することにより、最初の推定値の精度を向上させます。 我々は、ここで報告されたパラメータに新しいデータを追加することの影響を調査し、その結果の要約は以下の通りです：

前年の4月に行われたCH4年間増加の初期推定は、追加データを使用して続くものと比較して偏りがある。 初期推定値の平均的な偏りは+1±0.8ppb yr-1（1標準偏差を表示）である。 次の数カ月間、平均的な偏りはゆっくりと減少し、7月か8月には無視できるほどになる。 しかし、どの年においても、年間増加量の初期推定値の偏りは平均値よりもずっと大きく、最大±3 ppb yr-1まで偏る可能性がある。 言い換えれば、ある年の後半まで、年間増加量の偏りは、以下に述べるブートストラップ法に基づいて報告された不確実性よりもはるかに大きくなる可能性があるのである。

年平均の初期値と月平均の初期値の振る舞いは似ています（下記のファイルへのリンクを参照）。 月平均CH4については、初期値は通常高すぎ、最大7.6ppbである。

世界の年間CH4増加量の推定不確かさは、年によって異なる。 それは2つの用語を使って推定される。 1つは、我々のネットワーク内のサイトを変化させる「ブートストラップ」（再サンプリング）方法である。 ネットワークの各ブートストラップ実現は、NOAA/GML協力グローバル大気サンプリングネットワーク（Dlugokencky et al.、1994）の既存の海洋境界層サイトから、返還を伴うサイトをランダムに選ぶことによって構築される。 ネットワークのアンサンブルの各メンバーは、実際のネットワークと同じ数のサイトを持つが、いくつかのサイトは欠落しており、他のサイトは複数回表現されている。 また、実ネットワークでは常に広い緯度をカバーしているので、高南緯度、熱帯、高北緯度から少なくとも1つのサイトが存在することが条件となる。 ブートストラップネットワークでは、個々のサイトにおける時間的なデータギャップが存在する。 第二項は、測定の不確かさを考慮し、データをランダムに修正するモンテカルロ法である。 この修正は、測定値のランダムな不確実性の評価に基づいており、それは時間と共に変化する。 どちらの場合も、100個のグローバル平均化された時系列が作成される。 アンサンブルメンバーから各年の年間増加量の平均と標準偏差を計算し、2つの項（ネットワークと分析）から1つの標準偏差を求積して、各タイムステップで報告された不確実性を与える。 先に述べたように、年間増加量、月平均、年間平均の最初の推定値におけるバイアスは、記載された不確かさよりもかなり大きくなる可能性があります。