Microphysical investigation of aerosol-cloud interactions on ice clouds using a global cloud-resolving model

Research Project

Project/Area Number	21J13304
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Review Section	Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	堀田陽香東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY)	2021-04-28 – 2022-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords	雲 / エアロゾル / 気候モデル
Outline of Research at the Start	雲粒や氷晶の核として働くエアロゾルは、雲の放射・降水特性ひいては寿命・量を変える。氷雲とエアロゾルの相互作用には様々なメカニズムが複雑に絡むため、その全球的な影響を正確に評価できていない。本研究は、あらゆるタイプの雲について雲とエアロゾルの相互作用を陽に解く、全球雲解像モデルNICAMの開発を行う。衛星観測から全球的に得られる雲とエアロゾルの統計関係について、NICAMの出力結果を用いて雲微物理に基づいた解釈を行う。
Outline of Annual Research Achievements	雲粒や氷晶の核として働くエアロゾルは、雲の放射・降水特性ひいては寿命・量を変える。雲・降水・エアロゾルの相互作用には様々なメカニズムが複雑に絡み、従来の全球気候モデルでは正確に表現できない過程もあるため、人為起源のエアロゾルが気候に与える影響について正確に評価することができていない。本研究では、従来の全球気候モデルよりも高い解像度で雲・降水・エアロゾルの過程を表現できる全球雲システム解像モデルNICAM-SPRINTARSで数値実験を行い、その出力結果を用いて、雲・降水・エアロゾルの統計的関係が、雲・降水スキームの種類やパラメータにどのように依存しているか調査した。モデルのパラメータ感度実験から、雲の微物理パラメータやスキームの種類に加え、これまで着目されてこなかった雨の微物理パラメータが、雲とエアロゾルの相関関係に大きく影響することを明らかにした。雲とエアロゾルの相関関係という、衛星観測から得られる情報をモデルの拘束条件として用いるためには、雨の微物理パラメータについても同時に拘束する必要があることを明らかにした。地域によって異なる降水特性を表現するためには、より精緻な微物理スキームが必要であることを明らかにした。降水特性は雲とエアロゾルの相関関係に影響するため、モデルと衛星観測の相関関係を比較する際には、地域ごとの特性を考慮した上で、全球的な統計としてどう現れているか考察する必要がある。
Research Progress Status	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。