2015 Fiscal Year Research-status Report
次世代型エアロゾル統合モデルの開発による直接・間接効果の高精度評価
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26740014
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松井 仁志 名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (50549508)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | エアロゾル / エアロゾルモデル開発 / 気候影響 / 領域3次元モデル / ブラックカーボン / 新粒子生成 / 有機エアロゾル / 大気環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気中に浮遊する微粒子（エアロゾル）は太陽放射の散乱・吸収（直接効果）や雲・降水過程への影響（間接効果）を通して、地球の放射収支に対して重要な役割を果たしている。しかしながら、その推定の不確定性は非常に大きく、気候変動予測における大きな不確定要因の1つになっている。本課題では、これまでのエアロゾルモデルでは十分に表現されてこなかった大気中の素過程（粒子生成過程・有機エアロゾルの生成過程・ブラックカーボンエアロゾル（BC）の変質過程）を微物理・化学過程の理論に基づいて表現するエアロゾルモデルを開発する。そして、直接・間接効果の推定において重要となるエアロゾルの光学特性・放射効果・雲凝結核特性の推定精度の向上を目指すとともに、各素過程・パラメータの重要性・不確定性を明らかにする。
平成27年度は、前年度に開発したエアロゾルモデルの検証を行った後、エアロゾル（主にBC）の放射影響や雲凝結核特性に関する評価を行った。まず、エアロゾルの排出時の粒径分布・混合状態（各粒子の化学組成）の不確定性がBCの直接放射強制力の推定に対してファクター2程度の不確定性をもたらすことを明らかにした。BCの放射影響の推定において、排出源におけるエアロゾルの粒径分布と混合状態のパラメータ、変質過程に伴う光吸収量の増大効果効果が重要な役割を果たし、これらのパラメータ・素過程をモデルにおいて表現することの重要性を示した。また、BCの雲凝結核特性の粒径・混合状態依存性を解像した場合としなかった場合では春季東アジア域のBC全質量濃度の推定量が10%程度、雲凝結核として不活性なBC質量濃度の推定量が40-60%程度変わることを示し、モデルにおいてBCの雲凝結核特性の粒径・混合状態依存性を解像することの重要性を示した。
これらの研究成果をとりまとめ、アメリカ地球物理学連合の査読付国際誌に主著論文2本を掲載した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度は、エアロゾル統合モデルの検証を行い、各素過程・パラメータの不確定性がエアロゾルやその放射効果・雲凝結核特性の推定精度に対してどのような影響を及ぼすのかを明らかにした。これらの成果は当初計画とは順序が多少前後しているものの、概ね計画通りである。また、論文投稿・出版については当初の計画以上の成果をあげることができた。
これらの理由から本研究課題は概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究では、東アジア域におけるエアロゾルのモデルシミュレーションを継続して行い、過去（1850年）から将来（2100年）にかけての化学成分の排出量の変化に対してエアロゾルの各素過程がどのように応答し、放射強制力の推定がどのように変わるかを調べる。特に、有機エアロゾルの生成過程やBCの変質過程の詳細モデルを導入することによって排出量の変化に対するエアロゾルの応答がどのように変化するのかを素過程の相互作用を含めて定量的に評価する。
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| Causes of Carryover |
平成27年度の使用額は当初予定していた予算額と概ね同程度であった。
平成26年度末に次年度使用額が生じたため、それと同程度の額が次年度使用額となる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度は計算機費、論文投稿費、学会参加・旅費などへの使用を予定している。
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[Journal Article] An evaluation of simulated particulate sulfate over East Asia through global model intercomparison2015
Author(s)
Goto, D., T. Nakajima, T. Dai, T. Takemura, M. Kajino, H. Matsui, A. Takami, S. Hatakeyama, N. Sugimoto, A. Shimizu, and T. Ohara
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Journal Title
J. Geophys. Res. Atmos.
Volume: 120
Pages: 6247-6270
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Modeling particle nucleation and growth over northern California during the 2010 CARES campaign2015
Author(s)
Lupascu, A., R. Easter, R. Zaveri, M. Shrivastava, M. Pekour, J. Tomlinson, Q. Yang, H. Matsui, A. Hodzic, Q. Zhang, and J. D. Fast
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Journal Title
Atmos. Chem. Phys.
Volume: 15
Pages: 12283-12313
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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