2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new cloud and precipitation growth scheme to be applied to the climate model
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15K12190
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
竹村 俊彦 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (90343326)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 気候変動 / 気象学 / モデル化 / 雲 / エアロゾル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在の気候モデルで用いられている水雲から降水への変化（autoconversion）のパラメタリゼーションは、雲水混合比・雲粒数濃度に対する非線形度が異なるため、降水生成過程は、エアロゾル変化に対する応答が気候モデルごとに系統的に異なる。そこで、まず、雲粒数濃度の変化に対する雲水総量の変化の感度を、気候モデルと人工衛星観測データとで詳細な比較を行った。その結果、衛星観測では見られる負の応答（雲粒数濃度増加に伴う雲水総量減少）が、現在の一般的な気候モデルではほとんど見られないことを明確に示した。このことは、気候モデルではエアロゾル・雲相互作用を過大評価している可能性を示唆している。この研究成果は、研究協力者（大学院生）が主著者・研究代表者が共著者である査読付き論文として国際誌へ投稿して、受理・掲載された。
この結果を踏まえて、前年度に開始した本研究課題の主目的である雲・降水変換プロセスの改良・再構築に取り組んだ。具体的には、より現実的な降水プロセスを実現するために、雨水量および雨粒数濃度を予報変数として扱うように変更し、複数タイムステップにまたがって大気中を雨水が落下するスキームの開発に取り組んだ。最初に鉛直1次元モデルにて構築・挙動確認をした後、気候モデルMIROC-SPRINTARSへ導入した。その結果、衛星観測で見られる負の応答を気候モデルでも表現することができるようになった。これは、プロセス途中での雨の蒸発が評価できるようになったことが主な要因と考えられる。また、大陸西岸のドリズル（雲粒と雨滴の中間サイズの液滴）を表現できるようになったため、本研究課題の成果は、大気放射収支の定量的改善にも貢献できる可能性がある。
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[Journal Article] PDRMIP: A Precipitation Driver and Response Model Intercomparison Project, Protocol and preliminary results2017
Author(s)
Myhre, G., P. Forster, B. Samset, O. Hodnebrog, J. Sillmann, T. Andrews, O. Boucher, G. Faluvegi, D. Flaeschner, T. Iversen, S. Kharin, M. Kasoar, A. Kirkevag, J.-F. Lamarque, D. J. L. Olivie, T. Richardson, D. Shindell, K. Shine, C. Stjern, T. Takemura, A. Voulgarakis, F. Zwiers, and S. G. Aalbergsjo
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Journal Title
Bulletin of the American Meteorological Society
Volume: 98
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Fast and slow precipitation responses to individual climate forcers: A PDRMIP multi-model study2016
Author(s)
Samset, B. H., G. Myhre, P. M. Forster, O. Hodnebrog, T. Andrews, G. Faluvegi, D. Flaschner, M. Kasoar, V. Kharin, A. Kirkevag, J.-F. Lamarque, D. Olivie, T. Richardson, D. Shindell, K. P. Shine, T. Takemura, and A. Voulgarakis
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 43
Pages: 2782-2791
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Challenges in constraining anthropogenic aerosol effects on cloud radiative forcing using present-day spatiotemporal variability2016
Author(s)
Ghan, S., M. Wang, S. Zhang, S. Ferrachat, A. Gettelman, J. Griesfeller, Z. Kipling, U. Lohmann, H. Morrison, D. Neubauer, D. Partridge, P. Stier, T. Takemura, H. Wang, and K. Zhang
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 113
Pages: 5804-5811
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Global and regional radiative forcing from 20% reductions in BC, OC and SO4 - an HTAP2 multi-model study2016
Author(s)
Stjern, C. W., B. H. Samset, G. Myhre, H. Bian, M. Chin, Y. Davila, F. Dentener, L. Emmons, J. Flemming, A. S. Haslerud, D. Henze, J. E. Jonson, T. Kucsera, M. T. Lund, M. Schulz, K. Sudo, T. Takemura, and S. Tilmes
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 16
Pages: 13579-13599
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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