2023 Fiscal Year Annual Research Report
A study of transport processes of water vapor and ozone depleting substances to the lower stratosphere by high-resolution models
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20H01977
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
秋吉 英治 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, シニア研究員 (80211697)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷本 浩志 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 副領域長 (30342736)
塩竈 秀夫 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (30391113)
山下 陽介 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主任研究員 (40637766)
池田 恒平 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主任研究員 (60726868)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 化学気候モデル / 高解像度モデル / MIROC6 / NICAM / オゾン / オゾン層破壊物質 / 水蒸気 / 成層圏対流圏交換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題に関連した国際共同研究、Charlesworth et al. (2023)において、現在の化学気候モデルのほとんどが、下部成層圏において水蒸気量過多となっており、その気候への影響の大きさは気候変動の大きさに匹敵する場合があり無視できないことが明らかとなった。この研究結果に基づき、MIROCベースの化学気候モデルを高解像度化した場合に水蒸気分布がどのように変化するかを明らかにするため、前年度までに新たに開発を行った高解像度のMIROC6化学気候モデル（T85L81）と、従来使用していた低解像度のMIROC3.2化学気候モデル（T42L34）について、水蒸気分布の比較を行った。その結果、低解像度のMIROC3.2化学気候モデルの上部対流圏～下部成層圏（UTLS領域）において、高解像度のMIROC6モデルよりも水蒸気が過多となっていることがわかった。特に、亜熱帯ジェット周辺で違いが大きい。一方、上・中部成層圏の違いは小さかった。この結果は、Charlesworth et al. (2023)の結果と整合的であり、UTLS領域の水蒸気分布の再現には高解像度モデルが必要であることがわかった。
MIROC6化学気候モデルに含まれる化学過程のうち、CFC11やCFC12等のオゾン層破壊物質（ODS）やパラメータ調整を行って簡略化したオゾン光化学過程（修正チャップマン反応）を導入したNICAM化学気候モデルの開発を行った。このモデルの対象領域は地表から上部成層圏（～高度50km）で、水平解像度は140km程度、鉛直解像度は1km～0.5kmであり、MIROC6化学気候モデルと同程度の空間解像度をもつ。この化学気候モデルを走らせて得られた水蒸気量分布（特に成層圏内の水蒸気量）をMIROC6化学気候モデルと比較したところ、両モデルの空間解像度は同程度でもUTLS領域で水蒸気分布に違いが見られた。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Stratospheric water vapor affecting atmospheric circulation2023
Author(s)
Charlesworth, E., F. Ploger, T. Birner, R. Baikhadzhaev, M. Abalos, N. L. Abraham, H. Akiyoshi, S. Bekki, F. Dennison, P. Jockel, J. Keeble, D. Kinnison, O. Morgenstern, D. Plummer, E. Rozanov, S. Strode, G. Zeng, T. Egorova, M. Riese
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 14
Pages: 3925(1-9)
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Weakening of springteime Arctic ozone depletion with climate change2023
Author(s)
Friedel, M., G. Chiodo, T. Sukhodolov, J, Keeble, T. Peter, S. Seeber, A. Stenke, H. Akiyoshi, E. Rozanov, D. Plummer, P. Jockel, G. Zeng, O. Morgenstern, B. Josse
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 23
Pages: 10235-10254
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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