氷晶核の全球分布とその雲過程を通した気候影響の解明

通过云过程阐明冰晶核的全球分布及其对气候的影响

• 批准号: 22H03722
• 负责人: 松井 仁志
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Nagoya University
• 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-22H03722/
• 关键词: 気候変動; エアロゾル; エアロゾル－雲相互作用; 氷晶核; 全球気候モデル

大気中の微粒子は、雲の氷晶の核（氷晶核）として働き、雲の放射収支などを変化させる。しかし、この過程についての科学的な知見は限られており、気候変動予測において大きな不確定要素となっている。この過程を解明するため、本研究では氷晶核に着目した新たな気候モデルを開発し、大気中の氷晶核の空間分布の推定を高度化する。そして、氷晶核が雲の放射収支などに与える気候影響の推定精度を向上させる。令和4年度は、氷晶核として働く各種エアロゾルを我々がこれまで開発してきた気候モデル（CAM-ATRAS）に導入し、それらの全球分布を計算可能にした。また、鉱物ダストについては、我々のこれまでの氷晶核観測によって、北極域で放出されるダストが、一般的なダスト（砂漠起源の粒子）と比べて非常に高い氷晶核能（氷晶核へのなりやすさ）を持つことを明らかにしてきた。本研究では、この観測に基づいて北極域で放出されるダストの氷晶核能の温度依存性を定式化し、気候モデルに導入した。そして、北極域で放出されるダスト特有の高い氷晶核能を考慮したモデル計算によって、それを考慮しない従来の計算と比べて北極域の対流圏下層の氷晶核数が100倍以上増加することを示し、北極域の様々な地点での氷晶核の観測結果をより良く再現することに成功した。これらの結果から、北極域で放出される氷晶核能が非常に高いダストが、北極域の夏季対流圏下層の氷晶核に対して支配的な寄与を持ち、北極域の下層雲における氷晶形成において重要な役割を果たすことを明らかにした。

In the atmosphere, there are <s:1> micro-particles <e:1>, cloud <s:1> 氷 crystal <e:1> nuclei (氷 nuclei) と <s:1> て in と, and cloud <s:1> radiation branch な <s:1> を transformation させる. し か し, こ の process に つ い て な の science knowledge は limit ら れ て お り, 気 - move to measure に お い て big き な uncertain elements と な っ て い る. こ の process を interpret す る た め, this study で は 氷 crystal nucleus に with mesh し た new た な 気 hou モ デ ル を open 発 し, large 気 の 氷 crystal nucleus の spatial distribution の presumption を す empirically る. そ し て, 氷 crystal nucleus が cloud の with radiation 収 な ど に and え る 気 hou を upward さ presumption の precision せ る. And 4 year は, 氷 crystal nucleus と し て 働 く various エ ア ロ ゾ ル を I 々 が こ れ ま で open 発 し て き た 気 hou モ デ ル に import し - ATRAS (CAM), そ れ ら の global distribution を calculation may に し た. ま た, 鉱 ダ ス ト に つ い て は, I 々 の こ れ ま で の 氷 crystal nucleus 観 measuring に よ っ て, arctic domain で release さ れ る ダ ス ト が, general な ダ ス ト origin の particles (desert) と than べ て very high に い 氷 crystal nucleus can (氷 crystal nucleus へ の な り や す さ) を hold つ こ と を Ming ら か に し て き た. This study で は, こ の に 観 test base づ い て arctic domain で release さ れ る ダ ス ト の 氷 crystal nucleus can の temperature dependency を demean し, 気 モ デ ル に import し た. そ し て, arctic domain で release さ れ る ダ ス ト の high い 氷 crystal nucleus can を consider し た モ デ ル computing に よ っ て, そ れ を consider し な い 従 to calculating と の べ て arctic domain の flow seaborne sha-lu lower の 氷 number of crystal nucleus が 100 times more rights and す る こ と を し, arctic domain の others 々 な site で の 氷 crystal nucleus の 観 measurement results を よ く り good reappearance す る こ と に into The merit is た. こ れ ら の results か ら, arctic domain で release さ れ る 氷 crystal nucleus can が very high に い ダ ス ト が, arctic domain の summer flow seaborne sha-lu lower の 氷 crystal nucleus に し seaborne て な send dominated and を hold ち, arctic domain の lower cloud に お け る 氷 crystal formation に お い て important な "を cut fruit た す こ と を Ming ら か に 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

High sensitivity of Asian dust emission, transport, deposition, and climate impacts to threshold friction velocity

亚洲沙尘排放、输送、沉积和气候影响对阈值摩擦速度高度敏感

• 发表时间: 2022
• 作者: 甲斐憲次;神 慶孝;河合 慶
• 通讯作者: 河合 慶

The underappreciated role of anthropogenic sources in atmospheric soluble iron flux to the Southern Ocean

• DOI: 10.1038/s41612-022-00250-w
• 发表时间: 2022-04
• 期刊: npj Climate and Atmospheric Science
• 影响因子: 9
• 作者: Mingxu Liu;H. Matsui;D. Hamilton;K. Lamb;S. Rathod;J. Schwarz;N. Mahowald

Alfred Wegener Institute/University of Cologne(ドイツ)

阿尔弗雷德韦格纳研究所/科隆大学（德国）

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