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大気エアロゾルが雲・降水過程に及ぼす影響解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H00787
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境影響評価
研究機関名古屋大学

研究代表者

村上 正隆  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任教授 (30354484)

研究分担者 篠田 太郎  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (50335022)
松見 豊  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 研究員 (30209605)
折笠 成宏  気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (50354486)
田尻 拓也  気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (40414510)
橋本 明弘  気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (20462525)
松木 篤  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90505728)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2019年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2018年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2017年度: 20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円)
キーワードエアロゾル・雲・降水統一モデル / エアロゾルの雲・降水影響 / 雲核 / 氷晶核 / 天気予報 / 気候変動予測 / 雲生成チェンバー / 地上エアロゾルモニタリング / エアロゾル / 雲核能 / 氷晶核能 / 金属酸化物粒子 / エアロゾル-雲-降水統一モデル
研究成果の概要

本研究の一環として雲生成チェンバー等を用いて実施した種々のエアロゾルの雲核・氷晶核特性に関する室内実験結果に基づき、エアロゾル・雲・降水統一パラメタリゼーションを開発し、名古屋大学が開発した雲解像(非静力学)モデル、CReSSへ実装した。
全球 (エアロゾル気候)モデルからのエアロゾルの3次元情報を雲解像モデルに取り込み、暖候期に日本周辺域に発生する降水雲群および乾燥・半乾燥域に発生する日周対流雲に関するシミュレーションを行い、既往研究から得られた航空機観測の結果や本研究の一環として実施したエアロゾルの地上モニタリングの結果を用いて、エアロゾルの雲・降水影響が適切に表現されていることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

雲核や氷晶核として働くエアロゾルの雲・降水影響は日々の天気予報から気候変動予測まで様々なスケールで重要な役割を果たしていることが認識され、1990年代からその影響に関する研究されてきたが、不確定性の軽減には至っていなかった。本研究で開発したモデルを用いたシミュレーションを行うことによって、エアロゾルの雲・降水影響、特に降水雲を介したエネルギー・水循環の変調を解明・評価し、天気予報および気候変動予測の精度向上につなげることが可能となった。波及効果として、このモデルは人工降雨・降雪などのエアロゾルによる意図的気象改変の効果を正確に評価する手法としても利用可能となった。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [雑誌論文] In Situ Measurements of Cloud and Aerosol Microphysical Properties in Summertime Convective Clouds over Eastern United Arab Emirates2020

    • 著者名/発表者名
      Orikasa Narihiro、Murakami Masataka、Tajiri Takuya、Zaizen Yuji、Shinoda Taro
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 16 号: 0 ページ: 185-191

    • DOI

      10.2151/sola.2020-032

    • NAID

      130007927239

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seasonal Variations of Atmospheric Aerosol Particles Focused on Cloud Condensation Nuclei and Ice Nucleating Particles from Ground-Based Observations in Tsukuba, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Orikasa, N., A. Saito, K. Yamashita, T. Tajiri, Y. Zaizen, T.-H. Kuo, W.-C. Kuo, and M. Murakami
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 16 号: 0 ページ: 212-219

    • DOI

      10.2151/sola.2020-036

    • NAID

      130007937204

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrospray surface-enhanced Raman spectroscopy (ES-SERS) for studying organic coatings of atmospheric aerosol particles2019

    • 著者名/発表者名
      Gen, M., R. Kunihisa, A. Matsuki, and C. K. Chan,
    • 雑誌名

      Aerosol Science and Technology

      巻: on line 号: 7 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1080/02786826.2019.1597964

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cloud condensation nuclei and immersion freezing abilities of Al2O3 and Fe2O3 particles measured with the Meteorological Research Institute’s cloud simulation chamber.2019

    • 著者名/発表者名
      Kuo, T.-H., M. Murakami, T. Tajiri, and N. Orikasa
    • 雑誌名

      J. Meteor. Soc. Japan

      巻: Accepted

    • NAID

      130007660917

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A comprehensive characterization of ice nucleation by three different types of cellulose particles immersed in water2019

    • 著者名/発表者名
      Hiranuma, N., M. Murakami, and other 50 authors
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys.

      巻: Accepted

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-range-transported bioaerosols captured in snow cover on Mount Tateyama, Japan: impacts of Asian-dust events on airborne bacterial dynamics relating to ice-nucleation activities.2018

    • 著者名/発表者名
      Maki, T., S. Furumoto, Y. Asahi, K. C. Lee, K. Watanabe, K. Aoki, M. Murakami, T. Tajiri, H. Hasegawa, A. Mashio, and Y. Iwasaka
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys.

      巻: 18 号: 11 ページ: 8155-8171

    • DOI

      10.5194/acp-18-8155-2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 混合核の形態的特性と雲粒子生成に関する考察2021

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, 折笠成宏, 郭威鎮, 財前祐二, 村上正隆
    • 学会等名
      2019年度エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] つくばで計測された大気エアロゾル粒子の氷晶核能2021

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, 折笠成宏, 財前祐二, 郭威鎮, 村上正隆
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 雲核計内における吸湿性フレアー粒子の雲核活性と雲粒粒径分布に関する数値計算2021

    • 著者名/発表者名
      Kuo, W-C., M. Murakami, T. Tajiri, N. Orikasa, and K. Yamashita
    • 学会等名
      2020年度エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Internal structure and INP ability of AgI flare particles mixed with hygroscopic materials2020

    • 著者名/発表者名
      Tajiri, T., N. Orikasa, Y. Zaizen, W.-C. Kuo, and M. Murakami
    • 学会等名
      3rd Atmospheric Ice Nucleation Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seasonal variations of aerosols focused on IN and CCN abilities from ground-based observations at Tsukuba, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Orikasa, N., A. Saito, K. Yamashita, T. Tajiri, Y. Zaizen, T.-H. Kuo, W.-C. Kuo, and M. Murakami
    • 学会等名
      3rd Atmospheric Ice Nucleation Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ice Nucleation and Weather Modification Researches in the Meteorological Research Institute2020

    • 著者名/発表者名
      Murakami, M., N. Orikasa, T. Tajiri, A. Saito
    • 学会等名
      22nd AMS conference on planned and inadvertent weather modification
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Which Is effective in enhancing rainfall from mixed-phase convective clouds2020

    • 著者名/発表者名
      Masataka Murakami, Woon-Seon Jung, Youko Yoshizumi, Taro Shinoda, and Masaya Kato
    • 学会等名
      22nd AMS conference on planned and inadvertent weather modification
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] In Situ Measurements of Aerosol and Cloud Microphysical Properties and Cloud Seeding Experiments over the UAE2020

    • 著者名/発表者名
      Orikasa, N., M. Murakami, T. Tajiri, Y. Zaizen, and T. Shinoda
    • 学会等名
      22nd Conference on Planned and Inadvertent Weather Modification
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 簡易型吸湿性シーディングスキームを導入した雲解像モデルCReSSによるシーディング実験2019

    • 著者名/発表者名
      吉住蓉子・村上正隆・長谷川晃一・榊原篤志・橋本明弘・篠田太郎・加藤雅也
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダブルモーメント雲微物理パラメタリゼーションにおけるCCN活性化スキーム2019

    • 著者名/発表者名
      村上正隆・辻野智紀・吉住蓉子・橋本明弘・加藤雅也
    • 学会等名
      2019年度日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アラブ首長国連邦の低地における日周対流雲の発達要因と微物理構 造2019

    • 著者名/発表者名
      吉住蓉子・村上正隆・折笠成宏・田尻拓也・篠田太郎・加藤雅也
    • 学会等名
      2019年度日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Using Parcel Model to Simulate the Particle Distribution of Hygroscopic Flares in CCNC.2019

    • 著者名/発表者名
      Kuo, W-C., M. Murakami, T. Tajiri, and N. Orikasa
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] つくば地上モニタリング観測による実大気エアロゾルの雲核能・氷晶核能の変動(その2)2019

    • 著者名/発表者名
      折笠成宏, 斎藤篤思, 山下克也, 田尻拓也, 財前祐二, Tzu-Hsien Kuo, Wei-Chen Kuo, 村上正隆
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 内部混合したサブミクロン粒子の吸湿度2019

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, 郭威鎮, 折笠成宏, 財前祐二, 村上正隆
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 内部混合粒子の吸湿度と氷晶形成に関する研究(その2)2019

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, 郭威鎮, 折笠成宏, 財前祐二, 村上正隆
    • 学会等名
      第36回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] UAE上空におけるエアロゾル・雲の直接観測(その1)2019

    • 著者名/発表者名
      折笠成宏, 村上正隆, 田尻拓也, 財前祐二, 篠田太郎
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] つくば地上モニタリング観測による実大気エアロゾルの雲核能・氷晶核能の変動2019

    • 著者名/発表者名
      折笠成宏, 斎藤篤思, 山下克也, 田尻拓也, 財前祐二, Tzu-Hsien Kuo, Wei-Chen Kuo, 村上正隆,
    • 学会等名
      エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Seasonal and geographical variations in CCN ability of atmospheric aerosols and cloud droplet concentrations in Japan based on in situ aircraft measurements2018

    • 著者名/発表者名
      Murakami, M., N. Orikasa, A. Saito, K. Yamashita, and T. Tajiri
    • 学会等名
      15th AMS Conference on Cloud Physics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CCN and IN Abilities of Metal Oxide Particles Measured with MRI Cloud Simulation Chamber and MRI Continuous Flow Diffusion Chamber-type IN Counter.2018

    • 著者名/発表者名
      Kuo, T.-H., M. Murakami, T. Tajiri, and N. Orikasa
    • 学会等名
      15th AMS Conference on Cloud Physics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of aerosols, CCN and IN abilities from ground-based observations at Tsukuba, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Orikasa, N., A. Saito, K. Yamashita, T. Tajiri, Y. Zaizen, T.-H. Kuo, and M. Murakami,
    • 学会等名
      15th AMS Conference on Cloud Physics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of quantitative analysis for immersion freezing nucleation experiments with MRI cloud simulation chamber2018

    • 著者名/発表者名
      Tajiri, T., M. Murakami and K. Yamashita,
    • 学会等名
      15th AMS Conference on Cloud Physics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] つくば地上モニタリング観測による実大気エアロゾルの雲核能・氷晶核能の変動2018

    • 著者名/発表者名
      折笠成宏, 斎藤篤思, 山下克也, 田尻拓也, 財前祐二, Tzu-Hsien Kuo, 村上正隆
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Closure between CCN and Cloud Droplet Concentrations for Warm Clouds over Japan Based on In-situ Aircraft Measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Murakami, M., N. Orikasa, A. Saito, K. Yamashita
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] In-situ Aircraft Measurements on CCN and Its Effect on Microphysical Structures of Shallow Warm Clouds over Western Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Murakami, M
    • 学会等名
      International Symposium on Remote Sensing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気エアロゾルが雲・降水過程に及ぼす影響解明に関する研究 ー 研究計画概要 ー2017

    • 著者名/発表者名
      村上正隆・篠田太郎・松見豊・折笠成宏・田尻拓也・橋本明弘・財前祐二・河合英明・大島長・荒木健太郎・松木篤・牧輝弥・竹村俊彦
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] エアロゾル濃縮器を利用した氷晶核のモニタリング観測(その2)2017

    • 著者名/発表者名
      折笠成宏・斎藤篤思・田尻拓也・Tzu-Hsien Kuo・財前祐二・村上正隆
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Investigation on CCN and IN abilities of Al2O3 and Fe2O3 using cloud simulation chamber and parcel model2017

    • 著者名/発表者名
      KUO, T.-H., M. MURAKAMI, T. TAJIRI, N. ORIKASA , and K. YAMASHITA
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 偏光機能を付加したエアロゾル・雲粒子センサーによる氷晶計測2017

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, Tzu-Hsien Kuo, 折笠成宏, 財前祐二, 村上正隆
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 雲粒生成における吸湿性エアロゾルの外部混合に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, 郭子仙, 折笠成宏, 財前祐二, 村上正隆
    • 学会等名
      第34回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] つくばでの地上モニタリング観測によるエアロゾル・雲核・氷晶核数濃度の変動2017

    • 著者名/発表者名
      折笠成宏,斎藤篤思,山下克也,田尻拓也,財前祐二,Tzu-Hsien Kuo,村上正隆
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study of CCN and IN abilities of Al2O3 and Fe2O3 using MRI dynamic cloud chamber and MRI IN counter2017

    • 著者名/発表者名
      KUO, T.-H., M. MURAKAMI, T. TAJIRI, and N. ORIKASA
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 3rd Atmospheric Ice Nucleation Conference2020

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 22nd AMS conference on planned and inadvertent weather modification2020

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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