• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

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

Research Project

Project/Area Number 20H01977
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

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)

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)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
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
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。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] IEK-7/University of Wuppertal/Meteorological Institute Munich(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      IEK-7/University of Wuppertal/Meteorological Institute Munich
  • [Int'l Joint Research] Universidad Complutense de Madrid(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Universidad Complutense de Madrid
  • [Int'l Joint Research] University of Cambridge(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Cambridge
  • [Int'l Joint Research] LMD/IPSL(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      LMD/IPSL
  • [Int'l Joint Research] NCAR/GESTAR-II/NASA Goddard Space Flight Center(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      NCAR/GESTAR-II/NASA Goddard Space Flight Center
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      3
  • [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
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: 3925(1-9)

    • DOI

      10.1038/s41467-023-39559-2

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [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
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics

      Volume: 23 Pages: 10235-10254

    • DOI

      10.5194/acp-23-10235-2023

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Role of Sea-Surface Conditions in Southern-Hemisphere Polar Vortex Strength and Associated Wave Forcing Revealed by a Multi-member Ensemble Simulation with the Chemistry-Climate Model2023

    • Author(s)
      Yamashita, Y., H. Akiyoshi, M. Inoue
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 19B Pages: 9-15

    • DOI

      10.2151/sola.19B-002

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Stratospheric water vapor affecting atmospheric circulation2023

    • Author(s)
      Charlesworth, E.
    • Organizer
      EGU General Assembly 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 化学気候モデルを用いた最近の研究から2023

    • Author(s)
      秋吉英治
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Invited
  • [Presentation] Dependence of column ozone on future ODSs and GHGs in the variability of 500-ensemble members2023

    • Author(s)
      Akiyoshi, H.
    • Organizer
      CCMI 2023 Science Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The role of sea-surface conditions in Antarctic polar-vortex and associated wave forcing with a multi-member ensemble simulation of the CCSR/NIES-MIROC3.2 CCM2023

    • Author(s)
      Yamashita, Y.
    • Organizer
      CCMI 2023 Science Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 化学気候モデルによる大アンサンブル実験を用いた海表面条件が南半球の波伝播や極渦強度に及ぼす影響の解析2023

    • Author(s)
      山下陽介
    • Organizer
      日本気象学会2023年度秋季大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi