大気中の微粒子は雲になる、過大な評価が明らかに!

地球を取り巻く空気中には粒子状の物質エアロゾルが浮遊している。このエアロゾルは、森林火災などの自然活動や化石燃料燃焼による人間活動によって放出され、大気中で雲の核となって雲粒を形成するため、雲のでき方や雲のライフサイクル、そして気候変動に大きな影響を及ぼす。

エアロゾル濃度と雲量は正比例――。しかし近年、衛星を用いた詳細な観測により、エアロゾルが増加しても必ずしも雲は増加しないことが明らかになり、従来の数値気候モデルはエアロゾルが雲に与える影響を過大に見積もっているとされ始めた。当該部分は計算コストが大であり、シミュレーションでは簡略化して表現していたため、上記不一致の原因が不明だったという。

理化学研究所、東京大学、九州大学、地球環境研究センターJAXA EORCの共同研究グループは、スパコン「」を用いた超高解像度全球大気シミュレーションにより、エアロゾルが雲に与える影響を正確に再現した。

地球全体を格子に切り分け、各格子における風速・風向・気温・気圧・湿度などの大気の状態を計算することで多彩な現象を表現。大気の状態に加えて、エアロゾルと雲それぞれについて、発生・移流・拡散・化学反応・除去・降水といった輸送に関わる過程を計算する必要がある。エアロゾル・雲相互作用を詳細に再現できる空間解像度での長期間のシミュレーションが待望されていたという。

共同研究グループは、基本原理に忠実な全球大気モデルとエアロゾルモデルを結合させ、14キロメートルの高い水平解像度を保ったままで通年シミュレーションを実施。実際の観測と同様に、地球上の大半の場所でエアロゾルの増加に伴い雲が減少(従来モデルでは増加)していること、従来の低解像度シミュレーションでエアロゾルが雲に与える影響を過大に評価していることも明らかにした。

成果は英オンライン科学誌「Nature communications」に掲載された。

大気中のチリが雲に与える影響を正確に再現

カテゴリー: 情報通信   

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