Microphysical investigation of aerosol-cloud interactions on ice clouds using a global cloud-resolving model

使用全球云解析模型对冰云上的气溶胶-云相互作用进行微物理研究

• 批准号: 21J13304
• 负责人: 堀田 陽香
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13304/
• 关键词: 雲; エアロゾル; 気候モデル

雲粒や氷晶の核として働くエアロゾルは、雲の放射・降水特性ひいては寿命・量を変える。雲・降水・エアロゾルの相互作用には様々なメカニズムが複雑に絡み、従来の全球気候モデルでは正確に表現できない過程もあるため、人為起源のエアロゾルが気候に与える影響について正確に評価することができていない。本研究では、従来の全球気候モデルよりも高い解像度で雲・降水・エアロゾルの過程を表現できる全球雲システム解像モデルNICAM-SPRINTARSで数値実験を行い、その出力結果を用いて、雲・降水・エアロゾルの統計的関係が、雲・降水スキームの種類やパラメータにどのように依存しているか調査した。モデルのパラメータ感度実験から、雲の微物理パラメータやスキームの種類に加え、これまで着目されてこなかった雨の微物理パラメータが、雲とエアロゾルの相関関係に大きく影響することを明らかにした。雲とエアロゾルの相関関係という、衛星観測から得られる情報をモデルの拘束条件として用いるためには、雨の微物理パラメータについても同時に拘束する必要があることを明らかにした。地域によって異なる降水特性を表現するためには、より精緻な微物理スキームが必要であることを明らかにした。降水特性は雲とエアロゾルの相関関係に影響するため、モデルと衛星観測の相関関係を比較する際には、地域ごとの特性を考慮した上で、全球的な統計としてどう現れているか考察する必要がある。

气溶胶充当云粒子和冰晶的核，改变云的辐射和降水特征及其寿命和数量。云、降水和气溶胶之间的相互作用涉及多种复杂机制，一些过程无法用常规全球气候模型准确表示，因此很难准确评估人为气溶胶对气候的影响。在本研究中，我们使用全球云系统分辨率模型NICAM-SPRINTARS进行了数值实验，该模型能够以比传统全球气候模型更高的分辨率表达云、降水和气溶胶过程，我们研究了气溶胶的统计关系如何依赖于类型。以及云/降水方案的参数。模型参数敏感性实验表明，除了云微物理参数和方案类型外，目前尚未受到重视的降雨微物理参数对云与气溶胶之间的相关性影响较大。为了利用卫星观测获得的信息，如云与气溶胶之间的相关性，作为模型的约束条件，我们明确需要同时约束降雨的微物理参数。很明显，需要更复杂的微物理方案来表达因地区而异的降水特征。降水特征影响云和气溶胶之间的相关性，因此在比较模型和卫星观测之间的相关性时，需要考虑每个区域的特征，并考虑它们在全球统计中的表现方式。

项目成果

Aerosol effect on warm clouds in a global cloud-system-resolving model: Sensitivity to microphysics schemes

全球云系统解析模型中气溶胶对暖云的影响：对微物理方案的敏感性

• 发表时间: 2021
• 作者: Hotta H.;and K. Suzuki
• 通讯作者: and K. Suzuki