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2022 年度 実施状況報告書

大気エアロゾルの混合状態による雲核能・氷晶核能の変化に関する実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K12217
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

折笠 成宏  気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 室長 (50354486)

研究分担者 田尻 拓也  気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (40414510)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードエアロゾル・雲相互作用 / 雲凝結核 / 氷晶核 / エアロゾル混合粒子
研究実績の概要

実大気中のエアロゾルの多様な混合状態が、雲凝結核/氷晶核特性へ与える影響を解明するため、雲生成チェンバーによる雲生成の室内実験、地上モニタリングシステムや電子顕微鏡等によるエアロゾル粒子の地上観測、詳細雲微物理ボックスモデルとの比較検証を行うことでその影響を評価し、実大気中のエアロゾルサンプリングによる雲核能・氷晶核能の解析も行うことで実態調査を行っている。
これまで得られた実大気中や各種エアロゾルの雲核能・氷晶核能に関する観測・実験データの解析を継続し、大気中で実効的に氷晶核として働くエアロゾル粒子に対する考察を深め、雲シーディング用に使われるエアロゾル粒子に対する室内実験からの有効性評価、シーディングエアロゾルと背景エアロゾルによる雲活性の競合過程を評価するボックスモデルによる感度実験を実施した。
人為的に発生した混合粒子から雲凝結核/氷晶核特性へ与える影響に関する基本的理解を得るため、オゾン発生装置やオゾン濃度計を導入して標準粒子との混合テスト実験を行った。混合粒子の生成方法については、環境条件等による再現性の課題もあるが、実大気のエイジング過程を模して雲核能がどう変化するか基礎調査を検討した。
また、航空機観測による実大気中のエアロゾルサンプリングを海上の境界層内で実施し、雲核能・氷晶核能に関するデータ解析を行った。海塩粒子やダスト粒子が顕著な事例を得て、特に氷晶核能が高い事例を特定し分析を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

人為的な混合粒子の発生方法の検討や再現性に時間を要したため、混合粒子のテスト実験までしか到達していない。3年目に本実験のデータ取得ができるように努める。

今後の研究の推進方策

引き続き、雲生成チェンバーや地上モニタリングシステム等を用いた室内実験や地上観測を行うとともに、人為的な混合粒子を用いた室内実験のデータ取得と解析を進める。その解析結果とボックスモデルによる数値実験の結果と比較検証する。

次年度使用額が生じた理由

オゾン発生装置やオゾン濃度計は、選定検討した結果、より廉価のもので代用できることとなり経費を節約した。
学会発表が一部オンラインとなり旅費節約となった。
次年度予算では、粒子計測装置の点検校正修理、成果発表などに充てる計画である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] 大気中で実効的に氷晶核として働くエアロゾル粒子とシーディング物質2022

    • 著者名/発表者名
      田尻 拓也、折笠 成宏、村上 正隆
    • 雑誌名

      エアロゾル研究

      巻: 37 ページ: 178~188

    • DOI

      10.11203/jar.37.178

    • 査読あり
  • [学会発表] 高濃度氷晶雲プロジェクトでのエアロゾル・雲の航空機観測:初期結果2023

    • 著者名/発表者名
      折笠成宏, 村上正隆, 岩田歩, 松木篤, 戸田雅之, 米国HIWCサイエンスチーム
    • 学会等名
      2022年度「エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会」
  • [学会発表] 実大気中エアロゾル粒子の氷晶核能に関する比較評価2023

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, 折笠成宏, 財前祐二, 郭威鎮, 村上正隆
    • 学会等名
      2022年度「エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会」
  • [学会発表] つくばで計測された大気エアロゾル粒子の氷晶核能(その4)2022

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, 折笠成宏, 財前祐二, 郭威鎮, 村上正隆
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度春季大会
  • [学会発表] Numerical Simulation on Feasibility of Rain Enhancement by Hygroscopic Seeding over Kochi Area, Shikoku, Japan in Early Summer2022

    • 著者名/発表者名
      Kuo W.-C., K. Yamashita, M. Murakami, T. Tajiri, A. Hashimoto, and N. Orikasa
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度春季大会
  • [学会発表] 大気エアロゾル粒子の氷晶核能(その2)2022

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, 折笠成宏, 郭威鎮, 財前祐二, 村上正隆
    • 学会等名
      第39回エアロゾル科学・技術研究討論会
  • [学会発表] 実大気中で氷晶核として働くエアロゾル粒子の比較評価2022

    • 著者名/発表者名
      田尻拓也, 折笠成宏, 財前祐二, 郭威鎮, 村上正隆
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] Numerical Simulation on Feasibility of Rain Enhancement by Hygroscopic Seeding over Kochi Area, Shikoku, Japan in Early Summer2022

    • 著者名/発表者名
      Kuo W.-C., K. Yamashita, M. Murakami, T. Tajiri, A. Hashimoto, and N. Orikasa
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] 折笠成宏, 村上正隆, 岩田歩, 松木篤, 米国HIWCサイエンスチーム2022

    • 著者名/発表者名
      高濃度氷晶雲プロジェクトでのエアロゾル・雲の航空機観測(その1)
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
  • [学会発表] エアロゾル・雲の航空機観測(高濃度氷晶雲プロジェクト)-概要-2022

    • 著者名/発表者名
      村上正隆, 折笠成宏, 岩田歩, 松木篤, 戸田雅之, 米国HIWCサイエンスチーム
    • 学会等名
      022年度「航空機観測による気候・地球システム科学研究の推進」研究集会

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公開日: 2023-12-25  

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