Elucidating the effect of aerosols on fogs with direct synchronous observations from different heights, focusing on the hygroscopicity and light-absorptivity

通过不同高度的直接同步观测阐明气溶胶对雾的影响，重点关注吸湿性和吸光性

• 批准号: 21H03577
• 负责人: 河本 和明
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03577/
• 关键词: 霧; エアロゾル; 吸湿性; 光吸収性; 間接効果

エアロゾル粒子には硫酸塩や硝酸塩、ダスト、ブラックカーボン(以後BC)、有機物、海塩など様々なタイプがあるが、その一部は雲粒の核になり、間接的に気候に影響を及ぼしている。エアロゾル粒子の量や物理化学的な特性の違いにより、雲凝結核能が変化することで、生成する雲の特性が変化することが考えられるなど、エアロゾル粒子が雲粒生成に及ぼす影響は複雑で十分解明されていない。そこで本研究では、雲仙岳の山体を利用し、エアロゾル粒子と雲粒（正確には霧粒）の連続観測を実施するとともに、捕集したエアロゾル粒子の電子顕微鏡分析を行い、エアロゾルの特性が雲粒生成に及ぼす影響や、雲の有無がエアロゾルに及ぼす影響について調べる。また、得られた結果を利用することで、衛星観測による霧水総量や霧有効粒径の導出精度の向上を目指す。さらに、地上観測および衛星観測データを数値モデルに入力することで、雲粒の特性を決定づける各要因の寄与度を推定する。以上により、エアロゾル粒子の特性が雲粒生成に及ぼす影響の解明を目指している。2022年度には、雲仙岳の山頂付近の2つの異なる高度において、年間を通じて、小型計測器を用いた雲粒子（霧粒子）とPM2.5の同時連続観測を実施し、各観測地点における雲粒子の数密度および粒径、形状に関する指標の日内変動や季節変動、これらの指標とPM2.5重量濃度の関係に関する知見を得ることができた。また地上での集中的なサンプリングから、異なる高度でのエアロゾルの性状について情報が得られた。衛星観測については、BC量と光吸収量についての放射モデル計算を継続し、ダスト量と過冷却水滴の物理特性の関係性を調査した。数値モデルからは、雲粒有効半径と光学的厚さの相関関係と吸湿性パラメータの値について調べた。

エ ア ロ ゾ ル particle に は sulfate salt や nitric acid salt, ダ ス ト, ブ ラ ッ ク カ ー ボ ン (BC), organic matter, sea salt な ど others 々 な タ イ プ が あ る が, そ の a は cloud grain の に な り, indirect に 気 hou に influence を and ぼ し て い る. エ ア ロ ゾ ル particle amount の や な characteristic of physical chemistry の violations い に よ り, cloud condensation nuclear が variations change す る こ と で, generate す る cloud の features が variations change す る こ と が exam え ら れ る な ど, エ ア ロ ゾ が ル particle cloud grains generated に and ぼ す influence は complex 雑 で ten decomposition Ming さ れ て い な い. そ こ で this study で は, mount unzen の mountain using を し, エ ア ロ ゾ と ル particle cloud grains (correct に は fog particles) の even 続 観 を measurement be applied す る と と も に, capture し た エ ア ロ ゾ ル particle の electronic 顕 micro mirror line analysis を い, エ ア ロ ゾ ル の features が cloud grains generated に and ぼ す influence や, cloud の presence of が エ ア ロ ゾ ル に and ぼ す influence に つ い て adjustable べ る . ま た, ら れ た results を す る こ と で, satellite 観 に よ る mist 総 precision derived や fog have sharper particle size の の を mesh refers to す upwards. さ ら に, the ground 観 お よ び satellite 観 measuring デ ー タ を the numerical モ デ ル に す into force る こ と で, cloud grains の を decided づ け る presumption in の send and degrees を す る. The above によ によ, エアロゾ エアロゾ particle <e:1> characteristics が cloud particle generation に and ぼす influence <e:1> explain を eye finger て て る る. 2022 annual に は, mount unzen の the top of the mountain to pay nearly 2 つ の の different な る highly に お い を て, years pass じ て, small gauge sensor を with い た cloud particles (fog particles) と PM2.5 の and even 続 観 を measurement be し, each place に 観 test お け る の cloud particles number density お よ び particle size, shape, に masato す る index の days - move や seasonal variations, こ れ ら の indicators Youdaoplaceholder0 PM2.5 weight concentration <s:1> relationship に relationship する knowledge を る る とがで とがで た た た ま た ground で の concentrated な サ ン プ リ ン グ か ら, different な る highly で の エ ア ロ ゾ ル の traits に つ い て intelligence が ら れ た. Satellite 観 measuring に つ い て は, BC と light 収 uptake に つ い て の radiation モ デ ル computing を 継 続 し, ダ ス ト quantity と supercooled water droplets の physical properties の masato is sexual を survey し た. The numerical モ デ ル か ら は, cloud grains are working radius of と optical thick さ の phase masato masato is と hygroscopicity パ ラ メ ー タ の numerical に つ い て adjustable べ た.

项目成果

Observation of physico-chemical properties of aerosol particles at Nagasaki in western Japan

日本西部长崎气溶胶颗粒理化性质观测

• 发表时间: 2023
• 作者: 富田賢吾;原田敬章;林瑠美子;山口佳宏;喜多敏博;T. Nakayama
• 通讯作者: T. Nakayama