北極エアロゾルとオゾン・雲との相互作用およびその気候影響に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11691138
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 山内 恭 国立極地研究所, 南極圏環境モニタリング研究センター, 教授 (00141995)
• 研究分担者: 原 圭一郎 国立極地研究所, 研究系, COE非常勤研究員 ; 平沢 尚彦 国立極地研究所, 情報科学センター, 助手 (10270422) ; 塩原 匡貴 国立極地研究所, 南極圏環境モニタリング研究センター, 助教授 (60291887) ; 長田 和雄 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (80252295) ; 山形 定 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80220242)
• キーワード: エアロゾル / 雲 / エアロゾル・雲 相互作用 / 輸送・変質過程 / 粒径分布 / レーダ観測 / マイクロパルスライダー / スカイラジオメータ

研究概要

北極域における対流圏エアロゾルの挙動を調べ、さらに雲の生成過程や地上オゾンの消滅過程におけるエアロゾルの働きを明らかにすることを目的として、今年度は下記の計画を進めた。
(1)スバールバル諸島ニーオルスン基地において、エアロゾルの地上観測の確立をはかった。光学式粒子数濃度測定や散乱係数の測定、凝結粒子測定、フィルターサンプリング、スカイラジオメータによる大気の光学的厚さや天空光測定、マイクロパルスライダーによるエアロゾル鉛直分布のリモートセンシングを継続的に実施し、通年のエアロゾルの挙動、その光学的特性の変動を明らかにした。地上オゾンの連続測定も継続し、春季のオゾンの急減とエアロゾル等の変動との対応関係を調べた。
(2)北極対流圏エアロゾルと放射の総合観測ASTAR2000(Arctic Study of Tropospheric Aerosol and Radiation)をドイツ、アルフレッド・ウエーゲナー極地海洋研究所(AWI)と共同で、スバールバル地域で4月に実施し、特に航空機観測と同期した地上観測を進めた。エアロゾルの粒径分布や腹素屈折率についての多面的な解析が行なわれ、観測期間中にも、吸収が大きく、放射効果としては加熱となる正の放射強制力をもつ場合があることが示された。ライダーによる鉛直分布の観測から、雲の消滅した層にエアロゾルの濃い層が残っている事例が示された。また、粒子数カウンターをつるした係留観測を初めて成功させ、地上から高度1kmまでのエアアロゾルの高度分布の詳細を明らかにした。境界層内で温度、湿度はある程度の変化があっても、エアロゾル数濃度は一定に近く、地上付近の大気は良く混合されていることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Yamanouchi,T.and A.Herber: "Plan of Arctic field campaign ASTAR 2000 (Arctic Study of Tropospheric Aerosol and Radiation)."Euvironmental Research in the Arctic 2000, Mem.Natl.Polar Res.,Spec.Issue. 54(Printing). (2001)
• [文献書誌] Yamanouchi,T.: "Observation of polar clouds and aerosols for radiation budget and climate study."Proceedings 1st Int' 1 Workshop on Spaceborne Clouds Profiling Radar, Tsukuba, Japan, 24-26 January 2000.. 85-91 (2000)
• [文献書誌] Yamanouchi,T.and A.Herber: "Climate impact of the Arctic aerosols based on ASTAR 2000 (Arctic Study of Tropospheric Aerosol and Radiation) field campaign."Extended Abstract of the Second Wadati Conference on Global Change and the Polar Climate.March 7-9, 2001, Tsukuba, Japan. 106-109 (2001)
• [文献書誌] Kajikawa,M.,K.Kikuchi,Y.Asuma,Y.Inoue and N.Sato: "Aggregation of needle snow crystals."Atmos.Res.. 55. 131-138 (2000)
• [文献書誌] Shibata,T.,H.Adachi,Y.Iwasaka,K.Shiraishi and M.Fujiwara: "Lidar-observed arctic PSCs over Svalbard"Lidar remote sensing for industry and environment monitoring, Proceedings of SPIE. 4153(Printing). (2001)
• [文献書誌] Konishi,H.and M.Wada: "Large cloud drops rimed on snow crystals observed at Ny-Alesund, Svalbard, Arctic."Proc.,13th Int. Conference Cloud and Precipitation. 740-743 (2000)