Elucidating the importance of anthropogenic iron deposition from the atmosphere to the ocean

阐明从大气到海洋的人为铁沉积的重要性

• 批准号: 22KF0165
• 负责人: 松井 仁志
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0165/
• 关键词: 気候変動; エアロゾル; 人為起源鉄; 全球モデル

大気中の微粒子（エアロゾル）に含まれる鉄は、外洋域まで輸送されたのちに海洋に沈着すると海洋表層の生物一次生産を変化させ、地球の炭素循環や長期的な気候変化に影響を及ぼす。本研究では、新たな広域航空機観測データと全球エアロゾルモデルの計算を組み合わせることで、化石燃料の燃焼等の人間活動によって大気に放出する粒子に含まれる鉄（人為起源鉄）の外洋域における大気濃度と沈着量の推定を高度化する。また、将来の人為起源鉄の放出量推計データを作成し、外洋域における可溶性鉄の沈着量とその放出源寄与の将来変化を予測する。令和4年度は、これまで申請者と受入研究者が使用してきた全球エアロゾルモデルCAM-ATRASに、人為起源、バイオマス燃焼起源、土壌起源の鉄粒子を導入し、これらの成分の放出・輸送・除去過程を計算できる数値モデルを開発した。人為起源鉄については、マグネタイトやヘマタイトなど5つの鉱物組成を考慮した。次に、米国コロラド州立大学が近年作成した人為起源鉄の全球放出量データを用い、2009年から2018年の全球モデル計算を行った。そして、南大洋域における人為起源鉄の質量濃度の鉛直分布や鉛直積算濃度について、広域航空機観測（HIPPO、ATom航空機観測）と数値モデル計算の比較を行った。その結果、モデル計算では観測された人為起源マグネタイトの質量濃度を大きく（1桁程度）過小推定している海域・高度があり、南アフリカなどで人為起源鉄の放出量を過小推定していることを示唆した。また、人為起源鉄と同様の放出源を持つと考えられる黒色炭素粒子の将来放出量シナリオ（SSPシナリオ）を基に、将来の人為起源鉄の放出量データを作成した。2100年の放出量データを用いた計算を実施し、南大洋域における将来（2100年）の可溶性鉄の全沈着量が現在と比べて20～50%程度減少することを示した。

The microparticles in the ocean include the ocean, and the earth. In this study, new regional aviation aircraft are involved in the calculation of human-to-human activities, such as global aircrafts, fossil fuel burning and other human-to-human activities, such as the emission of airborne particles containing airborne aircrafts (man-made origin) in the outer ocean. In the future, the amount of man-made origin emissions is estimated to be manufactured, and the soluble sediments in the outer ocean are sent out to the source and in the future. In 2004, the researchers were enrolled in the study of the use of CAM-ATRAS, anthropogenic origin, combustion origin, soil origin, particle import, delivery and removal process to calculate the number of people in the world. The man-made origin has been tested for the purpose of determining the composition of the material. In recent years, the State University of the United States and the United States have been responsible for the calculation of global emissions for human origin, and for the calculation of global emissions for 2018 in 2009. The direct distribution of anthropogenic airborne aircrafts in the Pacific and Southern Ocean is calculated by the active calculation of airborne aircrafts (HIPPO, ATom). According to the results of the experiment, it is calculated that the amount of artificial origin is too large (1 yard) to be too high for the presumptive sea area, and the amount of anthropogenic emission is too small for the south coast to be instigated. The source of SSP carbon particles will be released in the future, and the amount of carbon will be released in the future. The amount of water released in 2100 is now less than that of 50% less than that of 20% in the future (2100).

项目成果

Substantial Uncertainties in Arctic Aerosol Simulations by Microphysical Processes Within the Global Climate‐Aerosol Model CAM‐ATRAS

• DOI: 10.1029/2022jd036943
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Atmospheres
• 作者: H. Matsui;Mingxu Liu

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

コーネル大学/アメリカ海洋大気庁(米国)

康奈尔大学/国家海洋和大气管理局（美国）

Marked rebound of agricultural fire emissions in Asia after the outbreak of COVID-19

• DOI: 10.1088/1748-9326/ac9e69
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: Environmental Research Letters
• 影响因子: 6.7
• 作者: Mingxu Liu;H. Yao;H. Matsui

Secondary Organic Aerosol Formation Regulates Cloud Condensation Nuclei in the Global Remote Troposphere

• DOI: 10.1029/2022gl100543
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Mingxu Liu;H. Matsui