2021 Fiscal Year Research-status Report
Nano-scale analyses of structures and chemical compositions of ice nucleating particles
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19K21905
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| Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
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Principal Investigator |
足立 光司 気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 主任研究官 (90630814)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| Keywords | 氷晶核 / エアロゾル / 顕微鏡分析 / 北極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エアロゾル粒子の中に、気候変動に影響を与える氷晶雲の生成に重要な高い氷晶核能を持つ粒子が少数存在する。それらの限られた粒子が氷晶雲の形成に非常に重要となり、また気候にも大きな影響を与える。それらが氷晶を形成する過程に関し、どのような物理・化学的性質によって引き起こされているかは、まだ十分に理解されていない点が多い。そのため、本研究ではそれらの未解明な点を個別粒子分析で明らかにすることを目的とする。
新たに高い氷晶核能を持つ粒子として注目されている森林火災由来の灰粒子に着目して氷晶核能実験を行い、灰粒子が森林火災プルームの中では重要な氷晶核粒子となることが分かった。このデータをまとめて、Journal of Geophysical Research誌に出版した（Adachi et al. 2022）。また、太平洋上空で得られた隕石由来の成分を含むエアロゾル粒子の挙動を解析して、成層圏など他のエアロゾルの少ない上空で重要なエアロゾルとして存在し、氷晶核になる可能性を示唆した。それらの成果をまとめた論文を投稿中である。加えて、北極の観測点で得られた雲残渣粒子の解析を行い、そこに含まれる粒子の氷晶核に対する寄与を議論した。その結果、鉱物粒子や海塩粒子などが低温で採取された雲残渣粒子中により多く存在する傾向が明らかとなった。これらの結果は、実際の雲中でどのように雲粒が氷や水滴になったかを示す重要なデータとなる。これらの成果をまとめて論文を作成中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画は順調に進んでいる。新たに氷晶核になる可能性があるエアロゾル粒子（灰粒子、隕石成分を含む粒子、ダストと海塩の混合粒子）を発見した。これらの成果は、いずれも論文投稿済みか、準備中である。2022年度にこれまで行けなかった北極観測や航空機観測が予定されており、さらに研究を進展させるために延長申請を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究計画は、新たな試料採取を中心に行う予定である。昨年度まで、渡航規制により海外観測や国内観測の制限などがあり、新たな試料に対する解析が十分ではなかった。そのため、研究期間を延長し、2022年度中に北極（ノルウェー、スバールバル諸島）や北海道沖での航空機観測および船舶観測に参加し、新たな試料を得て追加の氷晶核関連実験を行う予定である。また、これまでの成果をまとめ、特に雲残渣粒子と氷晶核形成に関する論文をまとめる予定である。
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| Causes of Carryover |
渡航規制により北極での海外観測が実施できず、観測にかかる旅費や観測に関連する消耗品等の必要経費が使われなかった。2022年6月に改めて北極観測を実施し、またその他にも国内観測を7月に行う予定としており、これらの経費に使用する予定である。また、そこで得られた試料の分析費用にも使用する予定である。
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[Journal Article] Fine Ash‐Bearing Particles as a Major Aerosol Component in Biomass Burning Smoke2022
Author(s)
Adachi Kouji、Dibb Jack E.、Scheuer Eric、Katich Joseph M.、Schwarz Joshua P.、Perring Anne E.、Mediavilla Braden、Guo Hongyu、Campuzano‐Jost Pedro、Jimenez Jose L.、Crawford James、Soja Amber J.、Oshima Naga、Kajino Mizuo、Kinase Takeshi、Kleinman Lawrence、Sedlacek Arthur J.、Yokelson Robert J.、Buseck Peter R.
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Volume: 127
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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