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化学気候モデルを用いた太陽プロトンイベントのオゾンと気候に及ぼす影響に関する研究

公募研究

研究領域太陽地球圏環境予測:我々が生きる宇宙の理解とその変動に対応する社会基盤の形成
研究課題/領域番号 16H01183
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

秋吉 英治  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, 室長 (80211697)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードキャリントンイベント / 化学気候モデル / オゾン / NOx / 極域 / 塩素量 / 気候変動 / 環境変動 / 大気現象 / 地球変動予測 / 超高層大気環境 / 太陽プロトンイベント / ハロウィーンイベント / ボックス化学モデル / 成層圏 / MIPAS
研究実績の概要

前年度には、2003年に起こったハロウィーンイベントのオゾン層に及ぼす影響を、国立環境研究所の化学気候モデルを用いて計算し、The Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding(MIPAS)によって得られた観測データと比較し、イベント中・後の約2週間程度の期間で両者を比較し、良好な結果を得、これによってモデルの検証を行うことができた。
今年度は、同じモデルを用いて1859年8月28日に起こった巨大太陽プロトンイベント(キャリントンイベント)のオゾンへの影響を調べた。キャリントンイベントによって極域の地球大気に侵入したプロトンによって引き起こされる大気のイオン化率のデータから、それによって生成されるNOxの量を推定し、それを化学気候モデルの両極域(北緯60-90度、南緯60-90度)にインプットして計算を行った。2003年に起こったハロウィーンイベントのシミュレーションとは違って、当時の全球の気温や風のデータがないので、当時予想される二酸化炭素濃度、塩素化合物濃度、海水面温度を設定した計算を行った。また、大気微量成分の違いによる影響の違いを調べるため、大気中の塩素濃度がピークに達した2000年の二酸化炭素濃度、塩素化合物濃度、海水面温度を設定した計算も行った。特に、オゾン全量への寄与の大きい下部成層圏オゾンへの影響を調べたところ、塩素量が増加することによって、下部成層圏オゾンへの影響(オゾン減少)が拡大することがわかった。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (12件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] National Center for Atmospheric Research/NASA Goddard Space Flight Center(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Leeds(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Victoria(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] NIWA(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] IAC(スイス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] NCAR/NASAゴダート航空宇宙センター/地球流体力学研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学/リーズ大学/UK Met Office(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ラクイラ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] PMOD/WRC(スイス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立水・大気研究所(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Ozone sensitivity to varying greenhouse gases and ozone-depleting substances in CCMI-1 simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Morgenstern O.、Stone K. A.、Schofield R.、Akiyoshi H.、Yamashita Y.、Kinnison D. E.、Garcia R. R.、Sudo K.、Plummer D. A.、Scinocca J.、Oman L. D.、Manyin M. E.、Zeng G.、Rozanov E.、Stenke A.、Revell L. E.、Pitari G.、Mancini E.、Di Genova G.、Visioni D.、Dhomse S. S.、Chipperfield M. P.
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 18 号: 2 ページ: 1091-1114

    • DOI

      10.5194/acp-18-1091-2018

    • 関連する報告書
      2017 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] Review of the global models used within phase 1 of the Chemistry-Climate Model Initiative (CCMI)2017

    • 著者名/発表者名
      Morgenstern, O, M. I. Hegglin, E. Rozanov, F. M. O’Connor, N. L. Abraham, H. Akiyoshi, A. T. Archibald, S. Bekki, N. Butchart, M. P. Chipperfield et al.
    • 雑誌名

      Geosci. Model Dev.

      巻: 10 号: 2 ページ: 639-671

    • DOI

      10.5194/gmd-10-639-2017

    • 関連する報告書
      2016 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] Ozone sensitivity to varying GHGs and ODSs in CCMI simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Morgenstern, O., H. Akiyoshi, Y. Yamashita, D. Kinnison, R. Garcia, D. Plummer, J. Scinocca, G. Zeng, E. Rozanov, A. Stenke, L. Revell, G. Pitari, E. Mancini, G. Di Genova, S. Dhome, M. Chipperfield
    • 学会等名
      CCMI Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Resolution dependency of stratosphere-to-troposphere transport estimated by the global multi-resolution simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., M. Takigawa, K. Ishijima, H. Akiyoshi, C. Kodama, H. Yashiro, M. Satoh
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学気候モデルを用いた太陽プロトンイベントのオゾン・気候影響2017

    • 著者名/発表者名
      秋吉英治、門脇正尚、中井陽一、今村隆史、望月優子
    • 学会等名
      PSTEP研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大陽高エネルギー粒子の大気への影響に関するボックスモデルシミュレーション:中層大気での微量化学種の変動2016

    • 著者名/発表者名
      中井陽一、望月優子、丸山真美、秋吉英治、今村隆史
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      千葉(幕張メッセ国際会議場)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 化学気候モデルの力学場と化学場の特徴について2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木拓也、塩谷雅人、秋吉英治、出牛真、D. Kinnison
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      千葉(幕張メッセ国際会議場)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of dynamical and chemical fields in chemistry climate models in relation to the monsoon circulations2016

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, T., M. Shiotani, H. Akiyoshi, M. Deushi, and D. Kinnison
    • 学会等名
      Quadrennial Ozone Symposium 2016
    • 発表場所
      Edinburgh International Conference Centre, UK
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-02-28  

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