Development of a global aerosol chemistry climate model and evaluations of radiative effects of black carbon

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26701004
• Research Institution: Japan, Meteorological Research Institute
• Principal Investigator: 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)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: エアロゾル / 黒色炭素粒子 / 大気化学 / 環境変動 / 気候変動 / 気象 / 放射 / 全球モデル

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、これまでに開発・改良を行ってきた全球エアロゾル化学気候モデル（気象研究所地球システムモデルを構成するサブモデル）を用いて、観測が充実する近年（2008-2015年）を対象とする全球モデル計算を行い、モデル計算結果の検証・解析を継続して実施した。観測により検証されたモデル計算結果を用いて、全球規模でのブラックカーボン（黒色炭素粒子）の時空間分布を推定するとともに、全球平均でのブラックカーボンの大気中寿命は5日程度と推定された。全球平均での大気上端におけるブラックカーボンによる瞬時放射強制力は0.2 W m-2程度と推定され、発生源域である東アジア域および遠方域である北極域におけるブラックカーボンによる瞬時放射強制力は、それぞれ、1.0 W m-2程度、0.2 W m-2程度と推定された。これらの放射強制力は、他エアロゾル成分の被覆に伴う光吸収の増大効果により40%程度増大することが推定された。また、CMIP6（第6期結合モデル相互比較計画）に向けて、本研究で開発・改良を行ってきた気象研究所地球システムモデルを用いて、産業革命前から現在まで（1850-2014年）を対象とした歴史実験計算を実施し、エアロゾルによる強制力が気候に及ぼす影響を評価した。さらに、領域気象化学モデルの開発・検証を行い、東アジア域でのエアロゾルが放射特性に及ぼす影響を評価した。これらの研究成果は、学術論文として掲載され、今後の気候モデルによる研究を実施する上での重要な知見である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] NHM-Chem, the Japan Meteorological Agency’s Regional Meteorology - Chemistry Model: Model Evaluations toward the Consistent Predictions of the Chemical, Physical, and Optical Properties of Aerosols (2019)
  • Author(s): Kajino, M., M. Deushi, T. T. Sekiyama, N. Oshima, K. Yumimoto, T. Y. Tanaka, J. Ching, A. Hashimoto, T. Yamamoto, M. Ikegami, A. Kamada, M. Miyashita, Y. Inomata, S. Shima, K. Adachi, Y. Zaizen, Y. Igarashi, H. Ueda, T. Maki, M. Mikami
  • Journal Title: J. Meteor. Soc. Japan Volume: 97(2) Pages: 337-374
  • DOI: 10.2151/jmsj.2019-020
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Global climate change driven by soot ejection following the asteroid impact as the cause of the extinction of the dinosaurs (2018)
  • Author(s): Oshima, N., K. Kaiho, K. Adachi, Y. Adachi, T. Mizukami, M. Fujibayashi, and R. Saito
  • Organizer: 2018 AGU fall meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation of black carbon in the Arctic using a MRI Earth System Model (2018)
  • Author(s): Oshima, N. and M. Koike
  • Organizer: AMAP short-lived climate forcers (SLCF) expert group meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of the MRI-ESM2 and evaluations of spatial distributions and radiative effects of black carbon (2018)
  • Author(s): Oshima, N., T. Y. Tanaka, T. Koshiro, H. Yoshimura, H. Kawai, R. Kudo, M. Deushi, S. Yukimoto, and M. Koike
  • Organizer: iCACGP-IGAC 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Global climate change driven by soot ejection following the asteroid impact as the cause of the extinction of the dinosaurs (2018)
  • Author(s): Oshima, N. and K. Kaiho
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society 15th Annual Meeting (AOGS2018)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 気象研究所地球システムモデルによる北極域におけるブラックカーボンの評価 (2018)
  • Author(s): 大島長, 田中泰宙, 神代剛, 保坂征宏, 吉村裕正, 出牛真, 川合秀明, 行本誠史, 青木輝夫, 飯塚芳徳, 東久美子, 近藤豊, 小池真
  • Organizer: 日本気象学会2018年度秋季大会
• [Presentation] 気象研究所地球システムモデルによる北極域におけるブラックカーボンの放射影響評価 (2018)
  • Author(s): 大島長, 庭野匡思, 青木輝夫, 保坂征宏, 田中泰宙, 神代剛, 吉村裕正, 行本誠史, 東久美子, 近藤豊, 小池真
  • Organizer: 日本気象学会2018年度春季大会
• [Presentation] 小惑星衝突により発生したすすによる気候変動-恐竜などの大量絶滅の可能性- (2018)
  • Author(s): 大島長, 海保邦夫, 足立光司, 足立恭将, 水上拓也, 藤林恵, 齊藤諒介
  • Organizer: 日本気象学会2018年度春季大会