2017 Fiscal Year Annual Research Report
Indirect effects of anthropogenic aerosols in East Asia
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26241003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小池 真 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00225343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷本 陽一 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (00291568)
中村 尚 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10251406)
中村 卓司 国立極地研究所, 研究教育系, 所長 (40217857)
松井 仁志 名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (50549508)
大島 長 気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 主任研究官 (50590064)
中島 孝 東海大学, 情報理工学部, 教授 (70408029)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | エアロゾル / 雲物理 / 数値モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エアロゾルの雲への影響（エアロゾルの間接効果）は、気候変動を引き起こす有効放射強制力の最大不確定要因である。この不確定性を克服するためには、エアロゾルという物質科学と、気象学を融合させた新しい統合的研究が必要である。本研究の目的はこのような統合的研究アプローチにより、西太平洋の下層雲を研究対象として、海面水温（SST）と境界層の構造に着目することによりエアロゾルが直接引き起こす雲微物理量の変化（雲のミクロな変化）と、その結果として生じる雲厚や雲量などの雲のマクロな変化を理解し、それらの効果を数値モデルなどにより評価することである。
H29年度は、2013年の夏季の西部北太平洋での下層雲の航空機観測を対象とした数値モデル研究を実施した。数値モデルとしては、理化学研究所で開発されたSCALEのラージ・エディー・シミュレーション（LES）モデルをもちいた。エアロゾルと雲・降水との相互作用を調べるために、降水によるエアロゾルの除去過程を微物理モデルに加える改良をおこなった。この改良された数値モデルを使った計算の結果、非降水時に観測されたエアロゾル数濃度や雲の鉛直構造を仮定すると、非降水性の雲が再現される一方、時間とともに雲層が厚くなると降水し始めた。一方、降水時に観測された低いエアロゾル数濃度を仮定すると降水性の雲が再現され、観測されたような雲水量のパッチ状の鉛直構造と似た構造も現れた。さらに感度実験として、亜熱帯東太平洋見られるような強い温度逆転層を仮定すると、下層雲の鉛直発達は抑制された。また長波放射を変えた実験から、SSTで決まる地表面の長波放射も雲底での放射加熱を通じて下層雲に影響することを明らかにした。以上のように本研究では、西太平洋の下層雲を研究対象として、SSTと境界層の構造に着目した数値モデル計算によりエアロゾルと雲との相互作用の重要な側面を明らかにした。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Seasonal progression of the deposition of black carbon by snowfall at Ny-Alesund, Spitsbergen2018
Author(s)
P. R. Sinha, Y. Kondo, K. Goto-Azuma, Y. Tsukagawa, K. Fukuda, M. Koike, S. Ohata, N. Moteki, T. Mori, N. Oshima, E. J. Forland, M. Irwin, J.-C. Gallet, and C. A. Pedersen
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Volume: 123
Pages: 997-1016
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Observed and modeled mass concentrations of organic aerosols and PM2.5 at three remote sites around the East China Sea: Roles of chemical aging2017
Author(s)
Kanaya, Y., H. Matsui, F. Taketani, X. Pan, Y. Komazaki, Z. Wang, L. Chang, D. Kang, M. Choi, S.-Y. Kim, C.-H. Kang, A. Takami, H. Tanimoto, K. Ikeda, and K. Yamaji
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Journal Title
Aerosol and Air Quality Research
Volume: 17
Pages: 3091-3105
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Evaluation of ground-based black carbon measurements by filter-based photometers at two Arctic sites2017
Author(s)
Sinha, P. R., Y. Kondo, M. Koike, J. A. Ogren, A. Jefferson, T.E. Barrett, R. J. Sheesley, S. Ohata, N. Moteki, H. Coe, D. Liu, M. Irwin, P. Tunved, P. K. Quinn, and Y. Zhao
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Volume: 122
Pages: 3544-3572
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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