晶癖予測モデルを用いた北極混合相層状雲の研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K17803
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 高知工科大学 (2018); 九州大学 (2016-2017)
• 研究代表者: 端野 典平 高知工科大学, 環境理工学群, 准教授 (10766520)
• 研究協力者: 岡本 創 ; 小池 真 ; Gijs de Boer ; Greg Tripoli
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 北極 / 混合相層雲 / 雲物理 / 数値実験

研究成果の概要

雲は、短波放射と長波放射を通じて、地表面のエネルギー収支に影響を与える。北極では特に、０度以下においても水滴が存在する低層雲が卓越しており、気候を予測する上で重要である。本研究では、氷の結晶の形（晶癖）を再現する数値モデルの再現性評価と、氷の形成過程と晶癖との関係を調査した。雲レーダ観測データと比較し、晶癖モデルの有効性を示した。再現された晶癖の形状は観測されたものと定性的に合致するものとなった。六角平板の結晶に関しては、水滴が凍結する際の大きさが、昇華成長後の軸の比に関係することを示した。また、大きめの活性化していない水滴が凍結過程に重要であることを示した。

自由記述の分野

気象学、雲物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

北極の混合層層雲において、氷粒子の発生メカニズムは未解明であり、気象や気候モデルで再現が困難であるため、現在もリモートセンシング観測や現地調査により、活発に研究されている。本研究では、最新の知見を組み込んだ数値モデルを用いて、水滴の凍結現象と氷晶の形状に関係があることを示した。リモートセンシングから氷晶の形成過程を推測できる可能性がある。大きい水滴の重要性を示し、大きいエアロゾル粒子の観測の重要性を示した。また、晶癖予測モデルによる再現実験を他のモデル開発の際に参照することができる。