雲の対流圏調節の不確実性と瞬時放射強制力

• 研究課題/領域番号: 17K05657
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 国立研究開発法人国立環境研究所
• 研究代表者: 小倉 知夫 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 主任研究員 (10370264)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 気候変化 / 放射強制力 / 対流圏調節 / 気候感度 / 雲 / 降水 / 気候変動

研究成果の概要

大気中のCO2濃度増加に伴う気候変化を全球気候モデル(GCM)を用いた数値シミュレーションで予測する際、シミュレートされた雲の対流圏調節が複数のGCM間でばらつく問題が知られている。雲の対流圏調節とは、CO2増加がもたらす大気中の放射加熱により、地表気温が上昇する前に対流圏の雲が変化する現象を指す。雲の対流圏調節がGCM間でばらつく原因について、近年、提唱された仮説によると、CO2の増加による放射加熱を各GCMで診断した値がばらつくことが一因とされている。この仮説を検証するため、５つのGCMを用いた数値実験の出力を解析した。得られた結果は仮説と整合的であり、仮説に対する信頼性は高まった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

気候変化への対策（緩和策や適応策）を立案するには、大気中のCO2濃度が変化した場合に気候がどう変わるのか、気候モデルを用いた数値シミュレーションで予測する必要がある。しかし、このような予測は、複数のモデル間で結果が大きくばらつくという問題が知られている。本研究は、予測にばらつきを生じさせる要因の一つとして、気候モデルで診断される放射加熱のばらつきが重要であることを明らかにした。この成果は、予測のばらつきを低減させるための手がかりを与える点に、社会的意義がある。また、大気中のCO2濃度増加に対して雲がどのように応答するか、という問題に対して回答の手がかりを与える点に、学術的意義がある。

研究成果

• [国際共同研究] Met Office Hadley Centre/University of Exeter(英国)
• [国際共同研究] Met Office Hadley Centre/University of Exeter(英国)
• [国際共同研究] 気象局ハドレーセンター/エクセター大学(英国)
• [雑誌論文] Description and basic evaluation of simulated mean state, internal variability, and climate sensitivity in MIROC6 (2019)
  • 著者名/発表者名: Tatebe Hiroaki, et al.
  • 雑誌名: Geoscientific Model Development 巻: 12 号: 7 ページ: 2727-2765
  • DOI: 10.5194/gmd-12-2727-2019
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Separating the influences of land warming, the direct CO2 effect, the plant physiological effect and SST warming on regional precipitation changes (2019)
  • 著者名/発表者名: Chadwick, R., D. Ackerley, D. Dommenget, and T. Ogura
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Atmospheres 巻: 124 号: 2 ページ: 624-640
  • DOI: 10.1029/2018jd029423
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Seasonally variant low cloud adjustment over cool oceans (2018)
  • 著者名/発表者名: Kamae, Y., R. Chadwick, D. Ackerley, M. Ringer, and T. Ogura
  • 雑誌名: Climate Dynamics 巻: 52 号: 9-10 ページ: 5801-5817
  • DOI: 10.1007/s00382-018-4478-7
  • NAID: 120007127935
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effectiveness and limitations of parameter tuning in reducing biases of top-of-atmosphere radiation and clouds in MIROC version 5 (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogura, T., H. Shiogama, M. Watanabe, M. Yoshimori, T. Yokohata, J. D. Annan, J. C. Hargreaves, N. Ushigami, K. Hirota, Y. Someya, Y. Kamae, H. Tatebe, and M. Kimoto
  • 雑誌名: Geoscientific Model Development 巻: 10 号: 12 ページ: 4647-4664
  • DOI: 10.5194/gmd-10-4647-2017
  • NAID: 120007134635
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] A new method for understanding inter-model difference in low cloud feedback (2019)
  • 著者名/発表者名: Ogura, T. and M. J. Webb
  • 学会等名: CFMIP meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 瞬時放射強制力に起因する降水予測の不確実性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小倉知夫, M. J. Webb, 渡部雅浩, F. H. Lambert, and 對馬洋子
  • 学会等名: 日本気象学会秋季大会
• [学会発表] Seasonally variant low cloud adjustment over cool oceans (2018)
  • 著者名/発表者名: Kamae, Y., R. Chadwick, D. Ackerley, M. Ringer, and T. Ogura
  • 学会等名: CFMIP Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Instantaneous radiative forcing as a contributing factor to the inter-model difference in precipitation adjustment (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogura, T., M. J. Webb, M. Watanabe, F. H. Lambert, and Y. Tsushima
  • 学会等名: 2017 Cloud Feedback Model Intercomparison Project meeting
  • 国際学会
• [備考] 研究者紹介
  • URL: https://www.nies.go.jp/researchers/100120.html