2020 Fiscal Year Annual Research Report
光吸収性エアロゾルの混合状態を解像した全球エアロゾルモデルの開発と気候影響評価
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17H04709
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
松井 仁志 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (50549508)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 気候変動 / 大気環境 / 大気化学 / エアロゾル / 光吸収性エアロゾル / 全球気候モデル / 混合状態 |
Outline of Annual Research Achievements |
大気微粒子(エアロゾル)と放射・雲との相互作用(直接・間接効果)は、気候変動予測における最大の不確定要因の1つになっている。直接・間接効果の推定では、エアロゾルの粒径分布と光吸収性エアロゾルの混合状態の推定精度が鍵を握る。本課題では、この粒径・混合状態を十分に表現できる世界初の全球エアロゾルモデルを開発し、光吸収性エアロゾル各成分およびエアロゾル全体の直接・間接効果の推定精度を飛躍的に向上させることを目的とする。 令和2年度は、これまで開発してきた全球エアロゾルモデルCAM5-chem/ATRASを用い、ブラックカーボンの時空間分布と気候影響の不確定要因となるプロセスやパラメータを明らかにする研究を実施した。まず、積雲と混合相雲(水と氷が共存する雲)におけるエアロゾルの除去過程のモデル表現を改良した。この改良によって、モデル計算による熱帯域の上部対流圏でのブラックカーボンの質量濃度は約10倍減少し、北極域の下部・中部対流圏のブラックカーボン濃度は数倍程度増大した。これらの濃度の増減によって、熱帯域と北極域の両方の領域でのブラックカーボンの観測再現性は大きく改善し、モデル計算によるブラックカーボンの全球分布の推定精度が向上した。また、雲内での上昇流速度や最大過飽和度のモデル表現にも大きな不確定性があり、この不確定性の低減が、ブラックカーボンや他のエアロゾル成分の全球分布や北極域での濃度の推定において非常に重要になることを明らかにした。現状の雲内の上昇流の不確定性に伴うブラックカーボンの放射強制力の不確定性幅は、全球平均で0.31~0.43 W m-2、北極域では0.091~0.40 W m-2と推定された。
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Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(25 results)
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[Journal Article] Studies on Arctic aerosols and clouds during the ArCS project2021
Author(s)
Koike, M., K. Goto-Azuma, Y. Kondo, H. Matsui, T. Mori, N. Moteki, S. Ohata, H. Okamoto, N. Oshima, K. Sato, T. Takano, Y. Tobo, J. Ukita, and A. Yoshida
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Journal Title
Polar Science
Volume: 27
Pages: 100621
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Abundances and microphysical properties of light-absorbing iron oxide and black carbon aerosols over East Asia and the Arctic2020
Author(s)
Yoshida, A., N. Moteki, S. Ohata, T. Mori, M. Koike, Y. Kondo, H. Matsui, N. Oshima, A. Takami, and K. Kita
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Volume: 125
Pages: e2019JD032301
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Recent (1980-to-2015) trends and variability in daily-to-interannual soluble iron deposition from dust, fire, and anthropogenic sources2020
Author(s)
Hamilton, D. S., R. A. Scanza, S. D. Rathod, L. Li, T. C. Bond, J. Kok, H. Matsui, S. Tilmes, and N. M. Mahowald
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 47
Pages: e2020GL089688
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A global model-measurement evaluation of particle light scattering coefficients at elevated relative humidity2020
Author(s)
Burgos, M. A., E. Andrews, G. Titos, A. Benedetti, H. Bian, V. Buchard, G. Curci, A. Kirkevag, H. Kokkola, A. Laakso, M. Lund, H. Matsui, G. Myhre, C. Randles, M. Schulz, T. van Noije, K. Zhang, L. Alados-Arboledas, U. Baltensperger, A. Jefferson, J. Sherman, J. Sun, E. Weingartner, and P. Zieger
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 20
Pages: 10231-10258
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] AeroCom phase III multi-model evaluation of the aerosol life cycle and optical properties using ground and space based remote sensing as well as surface in-situ observations2020
Author(s)
Gliss, J., A. Mortier, M. Schulz, E. Andrews, Y. Balkanski, S. E. Bauer, A. M. K. Benedictow, H. Bian, R. Checa-Garcia, M. Chin, P. Ginoux, J. J. Griesfeller, A. Heckel, B. N. Holben, S. Kinne, Z. Kipling, A. Kirkevag, H. Kokkola, P. Laj, P. L. Sager. R. Levy, M. T. Lund, C. L. Myhre, H. Matsui, G. Myhre, et al.
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 21
Pages: 87-128
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] First global evaluation of the representation of water uptake within ten earth system models2020
Author(s)
Burgos, M. A., E. Andrews, G. Titos, A. Benedetti, H. Bian, V. Buchard, G. Curci, A. Kirkevag, H. Kokkola, A. Laakso, M. Lund, H. Matsui, G. Myhre, C. Randles, M. Schulz, T. van Noije, K. Zhang, L. Alados-Arboledas, U. Baltensperger, A. Jefferson, J. Sherman, J. Sun, E. Weingartner, and P. Zieger
Organizer
EGU 2020 meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Vertical profile: Are models getting better after all these years?2020
Author(s)
Chin, M., H. Bian, S. Bauer, P. Ginoux, A. Kirkevag, H. Kokkola, T. Kucsera, H. Matsui, G. Myhre, D. Neubauer, T. Takemura, K. Tsigaridis
Organizer
19th AeroCom workshop and 8th AeroSAT workshop
Int'l Joint Research
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[Presentation] First global overview on the representation of water uptake by ten global climate models2020
Author(s)
Burgos, M. A., E. Andrews, G. Titos, A. Benedetti, H. Bian, V. Buchard, G. Curci, A. Kirkevag, H. Kokkola, A. Laakso, M. Lund, H. Matsui, G. Myhre, C. Randles, M. Schulz, T. van Noije, K. Zhang, L. Alados-Arboledas, U. Baltensperger, A. Jefferson, J. Sherman, J. Sun, E. Weingartner, and P. Zieger
Organizer
19th AeroCom workshop and 8th AeroSAT workshop
Int'l Joint Research
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[Presentation] Seasonal variation of wet deposition of black carbon at Ny-Alesund, Svalbard2020
Author(s)
Mori, T., S. Ohata, K. Goto-Azuma, Y. Kondo, K. Fukuda, Y., Ogawa-Tsukagawa, N. Moteki, A. Yoshida, M. Koike, P. R. Sinha, N. Oshima, H. Matsui, Y. Tobo, M. Yabuki, and W. Aas
Organizer
The 11th Symposium on Polar Science
Int'l Joint Research
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