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2018 Fiscal Year Annual Research Report

大気エアロゾルが雲・降水過程に及ぼす影響解明に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17H00787
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

村上 正隆  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任教授 (30354484)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋本 明弘  気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (20462525)
松見 豊  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 研究員 (30209605)
田尻 拓也  気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (40414510)
篠田 太郎  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (50335022)
折笠 成宏  気象庁気象研究所, 予報研究部, 主任研究官 (50354486)
松木 篤  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90505728)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsエアロゾル / 雲核能 / 氷晶核能 / 金属酸化物粒子 / エアロゾル-雲-降水統一モデル
Outline of Annual Research Achievements

工業地域だけでなく、大気中に広く存在する金属酸化物の雲核能・氷晶核能を雲核計・氷晶核計・雲生成チェンバー等を用いて調べた。雲核能を示すパラメータである吸湿度(κ)は0.01~0.03、-23℃における内部凍結モードを介した氷晶核能は氷(晶)核形成活性表面部位(INAS)密度に基づくと、Al2O3粒子は2 x 109 m-2、Fe2O3粒子は1 x 108 m-2で、大気中の代表的な氷晶核である鉱物塵粒子と同等の値を示した。各種エアロゾル測定装置・雲核計・氷晶核計を用いた大気エアロゾルのモニタリング観測を継続し、エアロゾル-雲-降水統一モデルの検証用データを取得した。エアロゾル-雲-降水統一モデルはプログラムのコーディングを終えて、現在、その性能を検証中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

地上エアロゾルモニタリングシステムによる通年観測はほぼ順調にデータが取得されており、気象条件等と関連付けた統計解析を通して雲核・氷晶核として働く大気エアロゾルの動態解明もほぼ予定通り進んでいる。雲生成チェンバーを用いた、人為起源エアロゾルや自然起源のダスト・バイオエアロゾルを模した標準エアロゾル粒子の雲核・氷晶核特性の評価は、2017年度はほぼ順調に進められたが、2018年度は雲生成チェンバーの冷却システムの故障により予定通り実施することができなかった。氷晶核計による計測と同期した大気エアロゾルの氷晶核能をより正確に評価するための雲生成チェンバー実験も予定通り実施することができなかった。2017年度はエアロゾル・雲物理のモデリングを扱う専門的知識を有する研究協力者を雇用し、エアロゾル・雲・降水統一非静力学モデルの開発を行う予定であったが、前任地での雇用が延長されモデル開発に参画できなくなったため大幅に遅延した。2018年度は同様の知識を持つ新たな人材を4月からの雇用しモデル開発に取り組んだが、年度途中で就職が決まり短期間の雇用となりモデル開発を完了することが出来なくなった。研究代表者がモデル開発を引き継ぎ、モデルの詳細設計を実施し、それに基づきプログラムコーディングを外注し、現在その性能評価を実施中である。

Strategy for Future Research Activity

引き続き地上エアロゾルモニタリングシステムによる通年観測を継続するとともに、2018年度、冷却システムの故障により予定通り実施できなかった雲生成チェンバーを用いた人為起源エアロゾルや自然起源のダスト・バイオエアロゾルを模した標準エアロゾル粒子の雲核・氷晶核特性の評価と、氷晶核計による測定と同期した大気エアロゾルの氷晶核能評価のための雲生成実験を集中的に実施する。エアロゾル・雲・降水統一非静力学モデルの開発及びそのモデルを用いたエアロゾルの雲・降水影響を解明に関しては、エアロゾル・雲物理のモデリングを扱う専門的知識を有する人材の確保に努め、研究の推進を図る。

  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Electrospray surface-enhanced Raman spectroscopy (ES-SERS) for studying organic coatings of atmospheric aerosol particles2019

    • Author(s)
      Gen, M., R. Kunihisa, A. Matsuki, and C. K. Chan,
    • Journal Title

      Aerosol Science and Technology

      Volume: on line Pages: on line

    • DOI

      10.1080/02786826.2019.1597964

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cloud condensation nuclei and immersion freezing abilities of Al2O3 and Fe2O3 particles measured with the Meteorological Research Institute’s cloud simulation chamber.2019

    • Author(s)
      Kuo, T.-H., M. Murakami, T. Tajiri, and N. Orikasa
    • Journal Title

      J. Meteor. Soc. Japan

      Volume: Accepted Pages: 未定

    • DOI

      not assigned

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A comprehensive characterization of ice nucleation by three different types of cellulose particles immersed in water2019

    • Author(s)
      Hiranuma, N., M. Murakami, and other 50 authors
    • Journal Title

      Atmos. Chem. Phys.

      Volume: Accepted Pages: 未定

    • DOI

      not assigned

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Long-range-transported bioaerosols captured in snow cover on Mount Tateyama, Japan: impacts of Asian-dust events on airborne bacterial dynamics relating to ice-nucleation activities.2018

    • Author(s)
      Maki, T., S. Furumoto, Y. Asahi, K. C. Lee, K. Watanabe, K. Aoki, M. Murakami, T. Tajiri, H. Hasegawa, A. Mashio, and Y. Iwasaka
    • Journal Title

      Atmos. Chem. Phys.

      Volume: 18 Pages: 8155 - 8171

    • DOI

      10.5194/acp-18-8155-2018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] つくば地上モニタリング観測による実大気エアロゾルの雲核能・氷晶核能の変動2019

    • Author(s)
      折笠成宏, 斎藤篤思, 山下克也, 田尻拓也, 財前祐二, Tzu-Hsien Kuo, Wei-Chen Kuo, 村上正隆,
    • Organizer
      エアロゾル・雲・降水の相互作用に関する研究集会
  • [Presentation] Seasonal and geographical variations in CCN ability of atmospheric aerosols and cloud droplet concentrations in Japan based on in situ aircraft measurements2018

    • Author(s)
      Murakami, M., N. Orikasa, A. Saito, K. Yamashita, and T. Tajiri
    • Organizer
      15th AMS Conference on Cloud Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CCN and IN Abilities of Metal Oxide Particles Measured with MRI Cloud Simulation Chamber and MRI Continuous Flow Diffusion Chamber-type IN Counter.2018

    • Author(s)
      Kuo, T.-H., M. Murakami, T. Tajiri, and N. Orikasa
    • Organizer
      15th AMS Conference on Cloud Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of aerosols, CCN and IN abilities from ground-based observations at Tsukuba, Japan2018

    • Author(s)
      Orikasa, N., A. Saito, K. Yamashita, T. Tajiri, Y. Zaizen, T.-H. Kuo, and M. Murakami,
    • Organizer
      15th AMS Conference on Cloud Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improvement of quantitative analysis for immersion freezing nucleation experiments with MRI cloud simulation chamber2018

    • Author(s)
      Tajiri, T., M. Murakami and K. Yamashita,
    • Organizer
      15th AMS Conference on Cloud Physics
  • [Presentation] つくば地上モニタリング観測による実大気エアロゾルの雲核能・氷晶核能の変動2018

    • Author(s)
      折笠成宏, 斎藤篤思, 山下克也, 田尻拓也, 財前祐二, Tzu-Hsien Kuo, 村上正隆
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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