【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】22241002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

エアロゾル / 数濃度 / 間接効果 / 東アジア / 航空機観測 / 環境分析 / 気候変動 / 大気現象 / アジア

【研究成果の概要】

エアロゾルは雲凝結核として作用し、地球の放射収支に大きな影響を与える(間接効果)。間接効果は気候変動予測における主要な不確実要素であり、その理解向上のためにはエアロゾル数濃度分布の支配要因を定量的に明らかにする必要がある。本研究では、航空機に搭載してエアロゾル数濃度を高速測定できるシステムを開発した。東アジアにおいて航空機観測を行い、エアロゾル数濃度の鉛直分布を明らかにした。さらに、3次元モデルを用いた解析から、春季では数濃度を決める上で新粒子生成が重要であることを示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】46,410千円 (直接経費: 35,700千円、間接経費: 10,710千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】17201003 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

エアロゾル / ブラックカーボン / 混合状態 / 雲凝結核 / 雲 / 間接効果 / 気候変動

【研究成果の概要】

エアロゾルがCCNとして作用するポテンシャル(CCN活性)は、主として、乾燥粒径、エアロゾル中の水溶性成分の量、エアロゾルの表面張力の三つの要素により決定されると考えられる。エアロゾルのCCN活性を定量化すること、及びCCN活性と雲粒子生成過程を定量的に結びつけるための研究を実施した。
A)都市大気エアロゾルのCCN活性支配要因
都市大気エアロゾル粒子の化学成分と内部混合状態をエアロゾル質量分析計(AMS)およびブラックカーボン(BC)粒径分布・混合状態測定装置で測定した。CCN活性の同時測定から、被覆が厚いBCは被覆成分の化学組成が支配要因であることを示した。また100nmの直径を持つBCはわずか数nmの被覆により1.0%程度の過飽和でCCN活性を持つことを初めて明らかにした。
B)CCN活性化の時定数
生成時にはCCN活性を持たないエアロゾルも時間の経過と共に、水溶性成分の凝縮によりCCN活性が増加すると考えられる。韓国済州島で取得されたデータを詳細に解析し、アジア大陸から2・3日かけて輸送されたエアロゾルのCC活性は主として、水溶性成分の量で決まることを示した。有機エアロゾルによる表面張力の低下もCCN活性の増加に寄与すると推定された。また、中国の北東部において、様々な時間経過を経た空気塊中のCCN活性を測定し、定性的に同様の結果を得た。
C)雲粒子測定装置の校正と測定の流体力学特性
標準粒子を用いた実験により光散乱型雲粒子計測器の校正を高精度で行なった。この測定器を航空機に搭載した形状での流体力学計算を行い、この装置による雲粒子の補足効率が十分に高いことを確認した。またCCN数から予測される雲粒子のサイズ分布をトラジェクトリーモデルで計算し、CCN-雲相互作用の感度の数値実験を行なった。これらの研究は、今後計画する航空機観測研究の基礎となる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】51,090千円 (直接経費: 39,300千円、間接経費: 11,790千円)