2023 年度研究成果報告書

次世代大気大循環モデルで解き明かす、系外惑星大気の大気循環と雲の影響

研究課題

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研究課題/領域番号	21K13975
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分17010:宇宙惑星科学関連
研究機関	東京工業大学 (2023) 東京大学 (2021-2022)
研究代表者	小玉貴則東京工業大学, 地球生命研究所, 特任准教授 (80806662)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	雲 / 大気循環 / 系外惑星
研究成果の概要	大気大循環モデルと全球雲解像モデルを用いて、ハビタブル惑星気候における雲の役割の定量化を行なった。結果として、高解像度かつ雲微物理を考慮した全球雲解像モデルを用いた様々な自転軸傾斜角を持つ惑星の気候は、従来の低解像度かつ雲形成パラメタリゼーションの気候モデル結果に比べ、温暖かつ異なる気候状態を示した。温暖な雲解像モデルの結果は、少ない雲被覆率を示し、低い惑星アルベドをもたらしたためであった。大気大循環モデルを用いて、惑星表面水分布とハビタブル条件について検討した。ハビタブルゾーンは表面の水分布面積が減少するに伴い、広くなることを示した。
自由記述の分野	系外惑星科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	地球型惑星が検出されている系外惑星科学において、本研究課題における気候数値実験はこの時点での最高解像度気候実験であり、将来のハビタブル惑星探査の重要なマイルストーンとなる。また、従来の大気大循環モデルに基づいた我々の理解が、全球雲解像モデルにより展開される本研究結果によって、どの程度信頼できるものであるかという疑問を問いかけた意義は大きい。加えて、地球と異なる環境である地球類似惑星を検討することで、比較惑星科学的に地球を位置付けることができるため、本研究によって開かれた研究展開が期待できる。