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北極PSC粒子成長過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11640431
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関名古屋大学

研究代表者

柴田 隆  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (70167443)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードPSC / サンドイッチ構造 / ライダー / 核生成 / ボックスモデル / サンドウイッチ構造
研究概要

数値モデルを用いたPSCサンドウィッチ構造生成過程の考察の結果、上記液滴粒子と非常に数の少ない固体粒子の外部混合がサンドウィッチ構造のみならず、ライダー観測された後方散乱係数と偏光解消度の関係を再現することを明らかにした。観測(偏光解消度数%)は限られた個数の固体粒子数(10^<-3>から10^<-2>個/cc)でのみ可能であることが示された。固体粒子が存在可能な温度まで、せいぜい数日のオーダーで、PSCを含む空気塊の温度が低下していることが流跡線解析の結果明らかとなった。この時間スケールと固定粒子の個数から固体PSC粒子の核生成速度の最低値を見積もった結果、固体粒子の個数は液体粒子の個数に比べて非常に少ないが、現在唱えられている値に比べて5桁以上早い生成速度でなければならないことが明らかとなった。
このようなPSC粒子の特徴をより正しく再現するために、粒径方向にラグランジュスキームを用いたPSC微物理モデルを新たに構築した。このモデルは過冷却硫酸・硝酸・水の三成分系(STS)、及び硝酸・3水和物(NAT)粒子の外部混合状態とガス成分の凝結による成長を正しく再現することを確認した。このモデルは光化学モデルに組み込んで、PSC上の不均一反応をより正しく見積もることや、実際に観測データの解釈に広く応用可能である。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] 柴田隆 他: "Polar stratospheric clouds observed by lider over Spitsbergen, in the winter of 1994/1995 : Liquid particles and vertical "sandwich" structure"J.Geophys.Res.. Vol.102No.9. 10829-10840 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白石浩一 他: "lidar observations above Ny-Aalesund, Svalbard, Norway during winter 1995/96"Proceeding of the National Institute of Polar Research, Symposium on Polar Meteorology and Glaciology. No.11. 117-126 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原圭一郎 他: "Variation of concentrations of sulfate, methanesulfonate and sulfur dioxide at Ny-Aalesund in 1995/96 winter"Proceeding of the National Institute of Polar Research, Symposium on Polar Meteorology and Glaciology. No.11. 127-137 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺征春 他: "Distribution of particulate sulfur in the winter Arctic stratosphere : Balloon-borne measurements of particle number concentration"Proceeding of the National Institute of Polar Research, Symposium on Polar Meteorology and Glaciology. No.11. 138-149 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原圭一郎 他: "Fractionation of Inorganic Nitrates in Winter Arctic Troposhpere - coarse Aerosol Particles containing Nitrates"J.Geophys.Res. Vol.104. 23671-23679 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shibata: "Polar stratospheric clouds observed by lider over Spitsbergen, in the winter of 1994/1995 : Liquid particles and vertical "sandwich" structure"Journal of Geophysical Research. Vol.102, No.9. 10829-10840 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.shiraishi: "lidar observations above Ny-Aalesund, Svalbard, Norway during winter 1995/96"Proceeding of the National Institute of Polar Research, Symposium on Polar Meteorology and Glaciology. No.11. 117-126 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hara: "Variation of concentrations of sulfate, methanesulfonate and sulfur dioxide at Ny-Aalesund in 1995/96 winter"Proceeding of the National Institute of Polar Research, Symposium on Polar Meteorology and Glaciology. No.11. 127-137 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Watanabe: "Distribution of particulate sulfur in the winter Arctic stratosphere : Balloon-borne measurements of particle number concentration"Proceeding of the National Institute of Polar Research, Symposium on Polar Meteorology and Glaciology. No.11. 138-149 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hara: "Fractionation of Inorganic Nitrates in Winter Arctic Troposhpere-coarse Aerosol Particles containing Nitrates-"Journal of Geophysical Research. Vol.104. 23671-23679 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 林政彦 他: "Size and number concentration of liquid PSCs : balloon-borne measurements at Ny-Alesund, Norway in winter of 1994/1995"Journal of Meteorological Society of Japan. Vol.76. 549-560 (1998)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 石井昌憲 他: "Arctic haze and clouds observed by lidar during four winter seasons of 1993-1997,at Eureka, Canada"Atmospheric Environment. Vol.33. 2459-2470 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 原圭一郎 他: "Fractionation of Inorganic Nitrates in Winter Arctic Troposhpere-coarse Aerosol Particles containing Nitrates"Journal of Geophysical Research. Vol.104. 23671-23679 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田隆 他: "On the lidar observed sandwich structure of polar stratospheric clouds,I,implications for the mixing state of the PSC particles"Journal of Geophysical Research. Vol.104. 21603-21611 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田隆 : "On the lidar observed sandwich structure of polar stratospheric clouds,II,numerical simulations of externally mixed PSC particles"Journal of Geophysical Research. Vol.104. 21613-21619 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 林政彦他: "Size and number concentration of liquid PSCs : balloon-borne measurements at Ny-Alesund,Norway in winter of 1994/1995"Journal of Meteorological Society of Japan. Vol.76. 549-560 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石井昌憲他: "Arctic haze and clouds observed by lidar during four winter seasons of 1993-1997 at Eureka,Canada"Atmospheric Environment. Vol.33. 2459-2470 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 原圭一郎他: "Fractionation of Inorganic Nitrates in Winter Arctic Troposhpere-coarse Aerosol Particles containing Nitrates"Journal of Geophysical Research. vol.104. 23671-23679 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田隆他: "On the lidar observed sandwich structure of polar stratospheric clouds,I,implications for the mixing state of the PSC particles"Journal of Geophysical Research. vol.104. 21603-21611 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田隆: "On the lidar observed sandwich structure of polar stratospheric clouds,II,numerical simulations of externally mixed PSC particles"Journal of Geophysical Research. vol.1 104. 21613-21619 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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