2023 Fiscal Year Final Research Report

Mid-latitude ocean-atmosphere interaction through aerosols and clouds

Planned Research

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Project Area	Mid-latitude ocean-atmosphere interaction hotspots under the changing climate
Project/Area Number	19H05699
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	KOIKE MAKOTO 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00225343)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	鈴木健太郎東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (00396946) 茂木信宏東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20507818) 川合秀明気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (40601688) 松井仁志名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (50549508) 金谷有剛国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), センター長 (60344305) 當房豊国立極地研究所, 先端研究推進系, 准教授 (60572766) 岩渕弘信東北大学, 理学研究科, 准教授 (80358754)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2024-03-31
Keywords	エアロゾル / 下層雲 / 北太平洋 / 航空機観測 / 船舶観測
Outline of Final Research Achievements	The purpose of this study is to clarify the characteristics of lower-level clouds in the western North Pacific and other regions from the viewpoints of meteorological fields including sea surface temperature (SST) and aerosol supply from the ocean. For this purpose, in-situ observations by aircraft and ship were conducted off the eastern coast of Hokkaido in the summer of 2022. We successfully obtained the first detailed aerosol and cloud microphysics vertical structure in this area. By integrating and utilizing data from multiple sensors, satellite observation data was analyzed to determine the cloud phase (water and ice) and the vertical structure of cloud microphysical parameters. In numerical modeling research, a new index of cloud cover that takes into account the vertical distribution of humidity in addition to the vertical stability of the atmosphere (inversion layer strength) was used to successfully explain the decrease in cloud cover during global warming.
Free Research Field	気象学、大気環境科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究では、西部北太平洋では初めてとなる航空機と船舶による観測を実現し、詳細なエアロゾルと雲微物理量の鉛直構造を得た。本研究で得られた基本的な描像は今後の世界の下層雲研究にも貢献できると期待される。衛星観測データの解析では複合センサーデータの利用という新しい手法を開拓することにより、雲微物理量を支配するプロセスの理解のための道を切り開いた。数値モデル研究では私たちが開発してきた下層雲量の新しい指標を活用し、下層雲量の予測精度を向上させたとともに、温暖化時の変動などを理解する新しい視点を提供することができた。これらの手法や知見は、今後の研究で多く活用されることが期待される。