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大気海洋結合モデルを用いた地球温暖化予測実験において、温室効果ガス濃度とエアロゾル排出量のシナリオ(排出シナリオ)が異なると、単位気温変化あたりの全球平均降水量感度が変わることが近年しめされてきた。しかし降水量感度が何故排出シナリオに依存するのかは明らかになっていない。本研究では、降水量感度が排出シナリオに依存する要因を解明することを目的とする。
昨年度は、エアロゾルの第1種、第2種間接効果を陽に扱うことのできる大気海洋結合モデルを用いて、外部要因(温室効果ガス、硫酸性エアロゾル、炭素性エアロゾル、対流圏・成層圏オゾン)を個別に与えた数値実験を行い、どの外部要因が降水量感度の排出シナリオ依存性をもたらすかを明らかにするための準備を行ってきた。
本年度は、昨年度に実行した数値実験結果を分析し、温室効果ガスとエアロゾルの強制力に対して、それぞれ気温が1℃変化したときの降水量感度が異なることを示した。排出シナリオごとに温室効果ガスとエアロゾルによる放射強制力の割合に差があるため、降水量感度に排出シナリオ依存性が生じている。さらに、温室効果ガスとエアロゾルで降水量変化率が異なる原因を、地表面熱収支、および大気大循環論的な視点から明らかにした。また、エアロゾルの第2種間接効果による降水量に対する影響を定量的に診断する新手法を開発した。その結果、炭素性エアロゾルによる降水量減少のうち、約1/3が第2種間接効果による瞬時影響(フィードバックを含まない影響)であることも明らかになった。これらの成果は、外部強制力に対する降水量応答を理解する上で、新たなフレームワークを提供している。
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