2014 Fiscal Year Annual Research Report
能動・受動型測器と数値モデルを複合利用したエアロゾルの大気境界層への影響解明
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24510026
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
工藤 玲 気象庁気象研究所, 気候研究部, 研究官 (00414508)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西澤 智明 独立行政法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 主任研究員 (10462491)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エアロゾル / 大気放射 / 大気境界層 / リモートセンシング / 大気モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2012年から2013年のつくば市で観測したライダーとスカイラジオメータのデータからエアロゾル光学特性の鉛直分布を推定し、季節変動を導出した。大気境界層内の光学的厚さは、季節的な変動が小さく、概ね0.1程度であった。自由大気中では、春の光学的厚さが0.12で、境界層内と同程度以上の大きな値が平均値として得られた。高度毎のエアロゾルの特徴をまとめると、光吸収性が大気境界層で最も強く、また、エアロゾルの濃度が大きい時ほど弱くなる傾向が見られた。粒子サイズは、自由大気上部で粗大粒子が卓越し、下部では微小粒子が卓越していた。大気境界層内では、濃度が大きい時ほど微小粒子が卓越する傾向があった。
次に、自由大気中に高濃度のエアロゾルが流入した６事例を抽出し、後方流跡線解析を組み合わせて特徴を調べた。西から流入した４事例では、黄砂と考えられる粗大粒子が卓越していた。北から流入した2事例では、ロシアの森林火災が起源と推測され、微小粒子が卓越するという特徴が見出された。
これらの季節毎、高濃度事例毎の光学特性を一次元大気モデルに入力し、大気境界層への感度実験を行った。いずれの場合も、エアロゾルによって、顕熱フラックスの減少、境界層高度の低下、境界層内の気温の低下がもたらされていた。さらに、光学的厚さを変えずに、全てのエアロゾルを大気境界層内に圧縮した実験を行った所、エアロゾルによる気温や境界層高度の低下幅が小さくなった。このことから、春や冬の自由大気中のエアロゾルは、自由大気中に存在すること自体が、大気境界層へ与える影響を大きくしていることが分かった。
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