北極混相雲の動態と維持メカニズムの解明

北极混合相云的动力学和维持机制的阐明

• 批准号: 22H01294
• 负责人: 小池 真
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01294/
• 关键词: 北極; 混相雲; 氷晶核; エアロゾル; 雲微物理

本研究の目的は、急速に進む北極温暖化の予測において重要な混相雲（水雲粒子と氷雲粒子 が共存した雲）が、「どのような微物理的特徴があり、安定して維持されているのか」という問いに答えることである。本研究では北極域で唯一となる雲微物理量の連続観測を山岳観測所において実施し、統計的データに基づき北極混相雲の基本的な動態を明らかにする。そして混相雲の安定性の鍵と考えられる、氷雲粒子を生成するエアロゾル（氷晶核）と氷雲粒子との対応関係を調べ、降雪による氷晶核除去過程や氷粒子の2次生成を評価する。これらの観測的知見に基づいて雲微物理モデルを改良することにより、混相雲が安定して維持されるメカニズムの解明を目指す。2022年度は、ノルウェー領のニーオルスンのゼッペリン山観測所（79°N, 12°E, 海抜474 m）において、雲粒子および降水粒子の直接観測を1年間を通じて実施した。またドイツのケルン大学の研究者との共同研究により、ケルン大学で実施している雲レーダ・ライダのデータを解析し、ニーオルスン上空に氷を含む雲が出現している日時間帯を同定した。そして氷を含む雲が出現している日時間帯において降水する粒子を氷粒子と仮定し、雲頂高度の気温との対応を調べた。この結果、雲頂気温が-15℃以下では降水粒子の数濃度フラックスが増加する一方において、気温が0から-10℃ではほぼ一定となっていることが明らかとなった。2022年度にはまた、このような観測結果を説明するための数値モデルの整備を行った。理化学研究所で開発されたSCALEモデルに、高知工科大学で開発された雲微物理モデルAMPSを実装し、過去の北極混相雲についての数値計算を実施した。そして氷晶の形状（晶癖）が雲の発達に及ぼす影響などを評価した。

は の purpose, this study に into む rapidly warming arctic の be に お い て important な miscible cloud (waterclouds particle と 氷 が cloud particles coexist し た cloud) が, "ど の よ う な 徴 of micro physical が あ り, stable し て maintain さ れ て い る の か" と い う asked い に answer え る こ と で あ る. This study で は arctic domain で only と な る cloud micro quantity の even 続 観 を mountain 観 measurement by measuring に お い て be し, statistical デ ー タ に base づ き arctic miscible cloud の basic な dynamic を Ming ら か に す る. そ し て miscible cloud の stability の key と exam え ら れ を る, 氷 cloud particles generated す る エ ア ロ ゾ ル (氷 crystal nucleus) と 氷 cloud particles と の 応 seaborne masato is を べ, snow に よ る 氷 crystal nucleus removal process や two の 氷 particles generated を review 価 す る. こ れ ら の 観 measurement of knowledge に base づ い て cloud micro physical モ デ ル を improved す る こ と に よ り, miscible cloud が stable し て maintain さ れ る メ カ ニ ズ ム の interpret を refers す. 2022 annual は, ノ ル ウ ェ ー led の ニ ー オ ル ス ン の ゼ ッ ペ リ ン mountain 観 by measuring (79 ° N, 12 ° E, sea sorting 474 m) に お い て, cloud particles お よ び precipitation particle の 観 directly measuring を 1 years を tong じ て be applied し た. ま た ド イ ツ の ケ ル の ン university researchers と の joint research に よ り, ケ ル で ン university be applied し て い る cloud レ ー ダ · ラ イ ダ の デ ー タ を analytical し, ニ ー オ ル ス ン over に 氷 を containing む clouds appear が し て い る day time 帯 を with fixed し た. Contains そ し て 氷 を む clouds appear が し て い る day time 帯 に お い て precipitation す る particle を 氷 particle と 仮 し, cloud top height の 気 temperature と の 応 seaborne を adjustable べ た. こ の results, genting が 気 temperature below 15 ℃ で は の precipitation particle number concentration フ ラ ッ ク ス が raised plus す る side に お い て, が 気 temperature 0 か ら - 10 ℃ で は ほ ぼ certain と な っ て い る こ と が Ming ら か と な っ た. The 2022 annual に に また また and <s:1> ような観 ような観 measurement results を indicate that するため data values モデ and を prepare を lines った. Riken institute で open 発 さ れ た SCALE モ デ ル に, high ZhiGongKe university で 発 さ れ た cloud micro physical モ デ ル AMPS を be し, past の arctic miscible cloud に つ い て の the numerical computing を be applied し た. そ し て 氷 の crystal shape (PI) crystal が cloud の 発 da に and ぼ す influence な ど を review 価 し た.

项目成果

Studies on Aerosols and Clouds Using Tokyo Skytree

利用东京晴空塔研究气溶胶和云

• DOI: 10.11203/jar.37.96
• 发表时间: 2022
• 期刊: Earozoru Kenkyu
• 作者: 松井 仁志;大畑 祥;當房 豊;松木 篤;板橋 秀一;大島 長;鈴木 健太郎;佐藤 陽祐;三隅 良平，岩本 洋子，當房 豊，森 樹大，三浦 和彦
• 通讯作者: 三隅 良平，岩本 洋子，當房 豊，森 樹大，三浦 和彦

The Ny-Alesund Aerosol Cloud Experiment (NASCENT): Overview and First Results

纽约奥尔松气溶胶云实验 (NASCENT)：概述和初步结果

• DOI: 10.1175/bams-d-21-0034.1
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bulletin of the American Meteorological Society
• 影响因子: 8
• 作者: Pasquier J. T.;David R. O.;Freitas G.;Gierens R.;Gramlich Y.;Haslett S.;Li G.;Sch?fer B.;Siegel K.;Wieder J.;Adachi K. et al
• 通讯作者: Adachi K. et al

ノルウェー極地研究所(ノルウェー)

挪威极地研究所（挪威）

ケルン大学(ドイツ)

科隆大学（德国）

Meteoritic materials within sulfate aerosol particles in the troposphere are detected with transmission electron microscopy

• DOI: 10.1038/s43247-022-00469-8
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: Communications Earth & Environment
• 影响因子: 7.9
• 作者: K. Adachi;N. Oshima;N. Takegawa;N. Moteki;M. Koike