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2010 年度 実績報告書

能動型衛星データと数値モデルによるエアロゾル間接効果の実態把握とメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 20540427
研究機関長崎大学

研究代表者

河本 和明  長崎大学, 環境科学部, 准教授 (10353450)

キーワード間接効果 / 能動センサー / 数値モデル
研究概要

データ解析を主に行う解析軸では、能動型センサーであるCloudsatに搭載されている衛星搭載レーダCloudSat/CPR (Cloud Profiling Radar)のレーダ反射率データ(以降Ze)を用いて、異なる気候帯に存在する中国東部とアマゾンの雲の特徴抽出を行った。まず水雲のZeの頻度は一般に二山構造を持つこと、アマゾンの雨季に雨の頻度が最も高く、中国の乾季に雨の頻度が最も低いことを確認した。また中国東部の全雲量(水雲と氷雲の量)の鉛直構造は、冬季には低い雲はあまり無くて降水も少ないこと、一方夏季には低層から10km以上まで雲が存在し、高度6km程度の雲を中心に降雨が多いという季節変化を示すことがわかった。雲内の総水量と降雨確率についての関係は、総水量が多ければ降雨も多いという傾向を示し、800(g/m2)以上の水を含む雲では全て雨が降ることがわかった。また雲の鉛直構造を放射の観点から詳細に調べるために、従来よく使われていた縦軸に高度、横軸にZeを取るCountoured Frequency by Altitude (CFAD)ではなく、Countoured Frequency by Optical Depth Diagram (CFODD)の考えを導入し、縦軸に一層の水雲の光学的厚さ、横軸にレーダ反射率を取って季節毎に図示した。雲粒子数の多寡によって分類したところ、雲粒子数が少なくなるにつれて降雨が増える様子が明らかとなり、雲粒子の凝集によって降雨粒子へと成長していることがわかった。また中国の降雨はアマゾンのそれよりも光学的に薄い雲で生じていることがわかった。
一方、水雲の光学的厚さを横軸、有効半径を縦軸にして両者の統計的振る舞いを調べると、右上がりの正の相関と負の相関を含む所謂ハイヒール型の2つがあることが衛星観測から知られていた。数値計算によってメカニズムを調べるモデル軸では、ビン法(粒子を解像できる計算方法)を用いて様々な粒子状況でモデル計算を行うことにより、この振る舞いの理由は粒子の多寡、すなわち大気が清澄であるか汚染されているかによっておおよそ説明できることを示した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Cloud and aerosol contributions to variation in shortwave surface irradiance over East Asia in July during 2001 and 20072011

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, K., T.Hayasaka
    • 雑誌名

      Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer

      巻: 112 ページ: 329-337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-Term Variations in Aerosol Components during the Same Asian Dust (Kosa) Event Observed in Nagasaki, Japan and Beijing, China2011

    • 著者名/発表者名
      Masataka N., I.Mori, K.Takahashi, I.Matsui, N.Sugimoto, K.Kawamoto, Y.Wang, S.Dong
    • 雑誌名

      SOLA (Scientific Online Letters on the Atmosphere)

      巻: 7A ページ: 9-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the droplet activation process on microphysical properties of warm clouds2010

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, K.(研究協力者), T.Nakajima, T.Y.Nakajima, G.L.Stephens
    • 雑誌名

      Environmental Research Letters

      巻: 5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Particle growth and drop collection efficiency of warm clouds as inferred from joint CloudSat and MODIS observations.2010

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, K.(研究協力者), T.Nakajima, T.Y.Nakajima, G.L.Stephens
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 67 ページ: 3019-3032

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of microphysical mechanisms for correlation pattern between droplet radius and optical thickness of warm clouds with a spectral bin microphysics cloud model2010

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, K.(研究協力者), T.Nakajima, T.Y.Nakajima, A.P.Khain
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 67 ページ: 1126-1141

    • 査読あり
  • [学会発表] Vertical characteristics of liquid hydrometers in view of column cloud droplet number2010

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, K., K.Suzuki
    • 学会等名
      A-Train symposium
    • 発表場所
      シェラトンホテル(ニューオーリンズ、米国)
    • 年月日
      2010-10-26
  • [学会発表] Temporal and spatial variations of atmospheric (clouds and aerosols) contributions to shortwave surface irradiance in East Asia2010

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, K., T.Hayasaka
    • 学会等名
      American Meteorological Society cloud and radiaiton meeting
    • 発表場所
      ダブルツリーホテル(ポートランド、米国)
    • 年月日
      2010-06-28

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公開日: 2012-07-19  

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