Elucidating the effect of aerosols on fogs with direct synchronous observations from different heights, focusing on the hygroscopicity and light-absorptivity

通过不同高度的直接同步观测阐明气溶胶对雾的影响，重点关注吸湿性和吸光性

基本信息

批准号：
21H03577
负责人：
河本和明
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Nagasaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03577/
关键词：
霧エアロゾル吸湿性光吸収性間接効果

项目摘要

エアロゾル粒子には硫酸塩や硝酸塩、ダスト、ブラックカーボン(以後BC)、有機物、海塩など様々なタイプがあるが、その一部は雲粒の核になり、間接的に気候に影響を及ぼしている。エアロゾル粒子の量や物理化学的な特性の違いにより、雲凝結核能が変化することで、生成する雲の特性が変化することが考えられるなど、エアロゾル粒子が雲粒生成に及ぼす影響は複雑で十分解明されていない。そこで本研究では、雲仙岳の山体を利用し、エアロゾル粒子と雲粒（正確には霧粒）の連続観測を実施するとともに、捕集したエアロゾル粒子の電子顕微鏡分析を行い、エアロゾルの特性が雲粒生成に及ぼす影響や、雲の有無がエアロゾルに及ぼす影響について調べる。また、得られた結果を利用することで、衛星観測による霧水総量や霧有効粒径の導出精度の向上を目指す。さらに、地上観測および衛星観測データを数値モデルに入力することで、雲粒の特性を決定づける各要因の寄与度を推定する。以上により、エアロゾル粒子の特性が雲粒生成に及ぼす影響の解明を目指している。2022年度には、雲仙岳の山頂付近の2つの異なる高度において、年間を通じて、小型計測器を用いた雲粒子（霧粒子）とPM2.5の同時連続観測を実施し、各観測地点における雲粒子の数密度および粒径、形状に関する指標の日内変動や季節変動、これらの指標とPM2.5重量濃度の関係に関する知見を得ることができた。また地上での集中的なサンプリングから、異なる高度でのエアロゾルの性状について情報が得られた。衛星観測については、BC量と光吸収量についての放射モデル計算を継続し、ダスト量と過冷却水滴の物理特性の関係性を調査した。数値モデルからは、雲粒有効半径と光学的厚さの相関関係と吸湿性パラメータの値について調べた。

气溶胶颗粒有多种类型，如硫酸盐、硝酸盐、灰尘、黑碳（以下简称BC）、有机物、海盐等，但其中一些成为云颗粒的核心，间接影响气候。是。气溶胶颗粒对云滴形成的影响是复杂而充分的，因为人们认为，由于气溶胶颗粒的数量和物理化学性质的差异，云凝结能力发生变化，从而改变了形成的云的特征。解释道。因此，在本研究中，我们利用云仙山的山体连续观察气溶胶颗粒和云颗粒（更准确地说是雾颗粒），并使用电子显微镜分析收集到的气溶胶颗粒对气溶胶形成的影响。以及云的存在或不存在对气溶胶的影响。此外，利用所获得的结果，我们的目标是提高通过卫星观测推算雾水总量和有效雾粒径的准确性。此外，通过将地面观测和卫星观测数据输入数值模型，估计决定云粒子特征的每个因素的贡献。通过上述内容，我们旨在阐明气溶胶颗粒特征对云滴形成的影响。 2022财年，我们将利用小型仪器在山顶附近的两个不同高度全年同时连续观测云粒子（雾粒子）和PM2.5。我们能够获得有关昼夜和季节变化的知识数密度、粒径、形状相关的指标，以及这些指标与PM2.5重量浓度的关系。地面密集采样还提供了有关不同高度气溶胶特性的信息。在卫星观测方面，我们继续进行了BC量和光吸收量的辐射模型计算，并研究了灰尘量与过冷水滴物理性质之间的关系。利用数值模型，我们研究了云滴有效半径与光学厚度以及吸湿参数值之间的相关性。