全球エアロゾル濃度を制御する「雨雲の過飽和度」の観測に成功

2019-02-12

共同プレスリリース
茂木信宏（地球惑星科学専攻助教）

発表のポイント

大気中の塵（エアロゾル）の除去率を制御する「雨雲の過飽和度」を初めて観測し、さらに全球大気モデルの計算から、気候研究におけるこの物理量の観測の重要性を示した。
降水に含まれる黒色炭素粒子の測定から「雨雲の過飽和度」を推定する手法を開発し、それを用いて、東アジア域の37回の降水イベントについて観測データを取得した。
今後、正確なモデル計算が原理的に困難な「雨雲の過飽和度」の値に観測データを用いることにより、大気モデルによるエアロゾル空間分布の予測性能の向上が期待される。

概要

大気中に漂う塵（エアロゾル）は、直接・間接的に放射収支を変えて地球の気候に影響を及ぼしています。「雨雲の過飽和度」（注1）は、湿潤対流（注2）による大気からのエアロゾルの除去率を直接的に制御するため、全球的なエアロゾル濃度に大きく影響するパラメータです。しかし、その正確な値を予測することは原理的に困難であり、またこれまでその観測手法もありませんでした。そのため、雨雲の過飽和度は、エアロゾルの気候影響評価に使われる大気モデル（注3）の中の本質的な不確実因子でした。今回、東京大学の茂木信宏助教、東京理科大学の森樹大助教、名古屋大学の松井仁志助教、名古屋大学の大畑祥助教は、雨で除去されたエアロゾルが雲の中で経験した過飽和度を推定できる手法を開発し、その手法をもちいて東アジア域の多数の降水イベントで過飽和度の観測データを取得しました。また、大気中・雲中のエアロゾルの状態と変容過程を正確にシミュレーションできる独自の大気モデルによる感度実験（注4）から、観測値の平均±標準偏差（0.08±0.03%）の範囲内の過飽和度の変化に伴い、全球的な黒色炭素（注5）エアロゾル濃度が2倍も変わりうることを示しました。今後、大気モデル内の降水雲の過飽和度値にこの手法で得られる観測データを用いることで、全球的なエアロゾル濃度の予測性能の向上につながると考えられ、気候予測の精密化にも貢献することが期待されます。