2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the process of CCN production by regarding Kanto plains as a huge chamber
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15H02811
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
財前 祐二 気象庁気象研究所, 予報研究部, 室長 (70354496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶野 瑞王 気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 主任研究官 (00447939)
北 和之 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (30221914)
田尻 拓也 気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (40414510)
足立 光司 気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 主任研究官 (90630814)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | エアロゾル / 雲凝結核 / 微粒子 / 有機物 / 電子顕微鏡 / エアロゾルモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
冬季につくばで集中観測を実施し、サイズ分布、SO2濃度、静電方式による電顕用超微粒子サンプル採取、CCNスペクトル連続測定を行った。これまでの観測データから、新粒子生成について、季節によらずほぼ１年中起こっていること、発生場所は関東近傍であり、成長曲線が不明瞭なことが多くても、頻度としては、高頻度で起こっていることが分かった。発生後の成長については、湿度が高い夜間の時間帯に吸湿膨張することで、成長速度が高まっていることが示唆された。数値シミュレーションでは、エアロゾルの新粒子生成から凝縮、凝集成長、雲凝結核、雲氷晶核活性化から光学特性の変化について定式化したモデル（NHM-Chem）を開発し、観測結果との比較によるモデル性能評価を行なった（Kajino, Zaizen et al.,JMSJ, 2019)。また、関東平野において、気象場の不確定性がエアロゾルの雲凝結核化に伴う除去過程に及ぼす影響を定量的に評価した（Kajino, Zaizen et al., JGR, 2019）。エアゾル粒子のCCNとしての作用については、吸湿性粒子の混合物（フレアー粒子）を用いて、吸湿度の測定および混合状態のサイズ依存性の調査を行った。また、森林等から発生する有機エアロゾルの分析を行い、その組成やCCN等についての知見を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
5年計画の第4年度であった。これまでに実施した観測や電子顕微鏡による分析から、エアロゾルの発生、成長過程における混合状態や吸湿特性の変化について多くの知見が得られた。H30年冬季の集中観測も予定通り実施し、各種物理量のモニタリングデータや電子顕微鏡用のサンプルが得られた。これまでの観測データから、新粒子生成について、季節別発生頻度や発生場所の推定、および発生後の成長曲線の季節別特徴などが明らかとなった。また、エアロゾルの新粒子生成から凝縮、凝集成長、雲凝結核、雲氷晶核活性化から光学特性の変化を表現可能な3カテゴリ法によるモデルを開発し、観測結果との比較によるモデル性能評価を行なった。さらに関東平野において、気象場の不確定性がエアロゾルの雲凝結核化に伴う除去過程に及ぼす影響を定量的に評価した。エアゾル粒子のCCNとしての作用については、内部混合した吸湿性粒子を用いた実験を実施し、吸湿特性等の測定データを得た。また、森林等から発生する有機エアロゾルの分析を行い、その組成やCCN等についての知見を得た。 これらの知見は論文や学会発表により公表された。以上のように順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、これまでに得たエアロゾルとＣＣＮ、サンプル分析データを整理・解析するとともに、モデル結果を併用して、冬季関東平野におけるCCNの生成メカニズムを明らかにし、論文や学会発表により公表を行う。
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