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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Refinement of secondary components of PM 2.5 by spatially seamless air pollutant transport model

Research Project

Project/Area Number 17H04711
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

五藤 大輔  国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (80585068)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords大気汚染物質輸送モデル / 二次生成有機炭素エアロゾル / 人為起源二次生成有機炭素エアロゾル / バイオマス起源二次生成有機炭素エアロゾル / エアロゾル放射強制力
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに実施した大気汚染物質輸送モデルNICAM-Chemによるエアロゾル再現性の検証から、全球14km高解像度の雲解像計算は、一般的な気候モデルの解像度である56kmや220km低解像度の雲パラメタリゼーション計算よりも、エアロゾル再現性が観測に近いことがわかった。しかし、全球14km高解像度計算は非常に多くの計算機資源を必要とする。そこで本年度は、全球14kmと全球56km解像度の雲解像計算の結果を比較したところ、両者の差が平均場としては10%程度の差しか生じないことがわかり、全球56km解像度の雲解像モデルを基本設定とすることにした。この新しい基準モデルに対して、SOA計算モジュールを導入したところ、森林由来のテルペン類由来のSOA(BSOA)全球年生成量は22.1 Tg、人間活動由来の芳香族化合物(VOC)由来のSOA(ASOA)全球生成量は43.9 Tg、バイオマス燃焼起源のVOC由来のSOA(BBSOA)全球生成量は12.7 Tgと計算された。この結果、ASOA導入によって、AOTは0.0014増加し、エアロゾル放射強制力は大気上端で-0.08 W m-2 の変化が見られた。最新のIPCCでは人為起源有機炭素エアロゾルに対する放射強制力は-0.03 W m-2(-0.27 W m-2 から+0.20 W m-2)と見積もられていたことと整合した。一方で、BBSOA導入によって、AOTは0.0005増加し、エアロゾル放射強制力は大気上端で-0.03 W m-2 の変化が見られた。最新のIPCCではBBSOA放射強制力は推定されていなかったので参照すべき値はないが、他の気候モデルでは未考慮である物質の放射強制力が定量化されたことは価値がある。地球温暖化によって増大すると予想されるBBSOAの考慮は、大気汚染の気候影響評価をする際には重要である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] IAP/CAS(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      IAP/CAS
  • [Journal Article] Global aerosol simulations using NICAM.16 on a 14?km grid spacing for a climate study: improved and remaining issues relative to a lower-resolution model2020

    • Author(s)
      Goto Daisuke、Sato Yousuke、Yashiro Hisashi、Suzuki Kentaroh、Oikawa Eiji、Kudo Rei、Nagao Takashi M.、Nakajima Teruyuki
    • Journal Title

      Geoscientific Model Development

      Volume: 13 Pages: 3731~3768

    • DOI

      10.5194/gmd-13-3731-2020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Application of linear minimum variance estimation to the multi-model ensemble of atmospheric radioactive Cs-137 with observations2020

    • Author(s)
      Goto Daisuke、Morino Yu、Ohara Toshimasa、Sekiyama Tsuyoshi Thomas、Uchida Junya、Nakajima Teruyuki
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics

      Volume: 20 Pages: 3589~3607

    • DOI

      10.5194/acp-20-3589-2020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Investigating the assimilation of CALIPSO global aerosol vertical observations using a four-dimensional ensemble Kalman filter2019

    • Author(s)
      Cheng Yueming、Dai Tie、Goto Daisuke、Schutgens Nick A. J.、Shi Guangyu、Nakajima Teruyuki
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics

      Volume: 19 Pages: 13445~13467

    • DOI

      10.5194/acp-19-13445-2019

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Inverting the East Asian Dust Emission Fluxes Using the Ensemble Kalman Smoother and Himawari-8 AODs: A Case Study with WRF-Chem v3.5.12019

    • Author(s)
      Dai、Cheng、Goto、Schutgens、Kikuchi、Yoshida、Shi、Nakajima
    • Journal Title

      Atmosphere

      Volume: 10 Pages: 543~543

    • DOI

      10.3390/atmos10090543

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地球に存在する大気汚染物質を高解像度で計算可能なシミュレーションモデルの開発2021

    • Author(s)
      五藤大輔, 佐藤陽祐, 八代尚, 鈴木健太郎, 中島映至
    • Organizer
      SATテクノロジー・ショーケース2021
  • [Presentation] Global aerosol simulations with a cloud-system resolving model2019

    • Author(s)
      Goto Daisuke
    • Organizer
      8th International EarthCARE science workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 全球高解像度エアロゾルシミュレーションを対象としたモデル解像度の影響評価2019

    • Author(s)
      五藤大輔
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
  • [Remarks] 科研費若手A 空間シームレスな大気汚染物質輸送モデルによるPM2.5の二次生成成分の精緻化

    • URL

      http://www.nies.go.jp/subjects/2019/24776_fy2019.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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