2022 Fiscal Year Final Research Report

Study on interaction between environmental pollution and meteorological changes via water substances

Research Project

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Project/Area Number	19H01155
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
Research Institution	Japan, Meteorological Research Institute
Principal Investigator	Kajino Mizuo 気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 主任研究官 (00447939)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	堅田元喜茨城大学, 地球・地域環境共創機構, 特命研究員 (00391251) 日下博幸筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (10371478) 橋本明弘気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (20462525) 西田豪日本大学, 工学部, 准教授 (80435669) Doan QuangVan 筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (80869264) 関山剛気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 主任研究官 (90354498)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	エアロゾル雲降水相互作用 / エアロゾル放射相互作用 / 気象化学モデル開発 / アンサンブル解析 / データ同化
Outline of Final Research Achievements	Aerosols are mainly incorporated into clouds from the cloud base and affect the initial cloud droplets number concentration and size distribution. Aerosols are also efficiently removed from the atmosphere by clouds and precipitation. Aerosols and clouds also affect the Earth's radiation budget. In this study, we developed a regional-scale meteorology-chemistry model, NHM-Chem, which considers interactions between aerosols, clouds, and radiation and verified the model using various aerosol, cloud, and radiation measurements conducted at summits of mountains and ground surfaces. Then we applied it to various environmental influences and meteorological phenomena and clarified their mechanisms. Based on identifications of causes of uncerainties in wet deposition modeling and simulated aerosol size distributions, predictabilities of wet deposition and aerosol-radiation interaction processes are substantially improved.
Free Research Field	大気科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	エアロゾルと雲は大気中で相互に作用しながら気象と環境に様々な変化をもたらす一方で、一連のプロセス群は非線形で多くの未解明パラメータを含むため、エアロゾルと雲の相互作用を介した気象・環境影響に関する理解度は依然として低いのが現状です。本研究は、気象モデルと化学輸送モデルがオンライン結合した気象庁領域気象化学モデルNHM-Chemを開発し、それを国内外のエアロゾルと雲の直接観測データを用いて検証を重ねることで、気象化学モデルによる気象・環境影響の予測精度の向上を目指していくものです。本研究により様々な研究成果が上がり論文を発表しましたが、予測精度は未だ不十分で今後も継続的な研究が必要です。