放射強制力算定に必要な対流圏エアロゾルの放射特性に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10304035
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中島 映至 東京大学, 気候システム研究センター, 教授 (60124608)
• 研究分担者: 太田 幸雄 北海道大学, 工学部, 教授 (00100058) ; 竹内 延夫 千葉大学, 千葉大学環境リモートセンシング研究センター, 教授 (60101044) ; 高村 民雄 千葉大学, 千葉大学環境リモートセンシング研究センター, 教授 (40272356) ; 沼口 敦 北海道大学, 地球環境科学研究科, 助教授 (30237797) ; 遠藤 辰雄 北海道大学, 低温科学研究所降雪物理部門, 助教授 (20001844)
• キーワード: 放射強制力 / 対流圏エアロゾル / 放射特性

研究概要

本研究は、ほぼ当初予定した計画以上の成果をあげて終了した。主な成果としては、(1)船舶用のスカイラジオメーターが全自動で稼働し、観測船白鳳丸やみらいによる観測のみならず日本-オーストラリア間の2つの商船航路において定期観測を実現できた。それによって幅広い緯度範囲においてエアロゾルの気柱積算の光学特性が明らかになりはじめた、(2)エアロゾル気候モデルがほぼ完成し、自然起源と人為起源のエアロゾルの放射強制力がシミュレーションできるようになったことが挙げられる。その結果、エアロゾルの一次散乱アルベドがアジアの広域において0.8から0.9と言う低い値であり大きな太陽放射吸収を引き起こしていること、そのために、産業革命以降の人為起源エアロゾルの直接効果による全球平均放射強制力は今まで言われていたものよりもかなり小さく-0.20W/m2程度であることが明らかになった。人為起源の硫酸塩エアロゾルと有機炭素エアロゾルによる冷却効果(日傘効果)の約半分が黒色炭素エアロゾルによる加熱効果によって相殺されている。
また、人工衛星によるエアロゾルと雲の光学的特性のリモートセンシング手法が確立され、1990年の1,4,7,10月の4ヶ月に適用された。その結果、低層の水雲の光学特性がエアロゾル粒子の気柱総数に依存する「エアロゾルによる間接効果」をはじめて全球規模で確認できた。産業革命以降の人為起源エアロゾルが海上で引き起した間接効果の大きさは-1W/m2程度であると推定される。

研究成果

• [文献書誌] Takemura,T.,H.Okamoto,Y.Maruyama, et al.,: "Global three-dimensional simulation of aerosol optical thickness distribution of various origins."J.Geophys.Res.. 105. 17853-17873 (2000)
• [文献書誌] Higurashi,A.,T.Nakajima,B.N.Holben, et al.: "A Global characterization of aerosols with a two channel remote sensing."J.Clim.. 13. 2011-2027 (2000)
• [文献書誌] Mukai,S.,and A.Higurashi: "Aerosol remote sensing."Kaiyo Monthly. 32. 302-308 (2000)
• [文献書誌] Kobayashi,H.,Ohta,S.,Murao,N.,Tachibana, et al.: "Radiative transfer model for satellite remote sensing of ocean colors in coastal zones"Journal of Global Environment Engineering. Vol.6,. 13-31 (2000)
• [文献書誌] 太田幸雄: "微小粒子の気候への影響"空気清浄. 第38巻、第3号. 2-8 (2000)
• [文献書誌] Kuji,M.,T.Hayasaka,N.Kikuchi,T.Nakajima, et al.: "The Retrieval of Effective Particle Radius and Liquid Water Path of Low-Level Marine Clouds from NOAA AVHRR Data"J.Appl.Meteor. 39. 999-1016 (2000)
• [文献書誌] Nakajima,T.,M.Tsukamoto,Y.Tsushima, et al.: "Modeling of the radiative process in an atmospheric general circulation model."Appl.Opt. 39. 4869-4878 (2000)
• [文献書誌] Ru,J.,N.Takeuchi,T.Uezono,S.Kaneta, et al.: "Optical properties of biomass burning smoke in South-east Asia studied by NOAA/AVHRR and ground-base monitoring."Adv.Space Res.. 25. 1029-1032 (2000)
• [文献書誌] Kawamoto,K.,T,Nakajima,and T,Y.Nakajima: "A global determination of cloud microphysics with AVHRR remote sensing."J.Climate. (in press). (2000)
• [文献書誌] Nakajima,T.,A.Higurashi,K.Kawamoto,and J.E.Penner: "A possible correlation between satellite-derived cloud and aerosol microphysical parameters."Geophys.Res.Lett. (in press). (2001)