夏季の成層圏-対流圏結合系における力学-放射-化学過程の解明と気候影響評価

夏季平流层-对流层耦合系统动力-放射化学过程的阐明和气候影响评估

基本信息

批准号：
20K04070
负责人：
出牛真
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Japan, Meteorological Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

放射・化学過程が成層圏-対流圏力学結合に及ぼす影響の解明は気象・気候予測精度向上にとって重要な課題であり、その気候影響も明らかにする必要がある。本研究課題では、地球システムモデルにおける化学場とその放射加熱・冷却場の表現を高度化し、中高緯度の成層圏-対流圏結合系における力学-放射-化学相互作用とそれによる地上気候への影響を、特に夏季に焦点を当てて明らかにする。本研究課題の３年目にあたる本年度では以下のことを実施した。① 成層圏オゾンの人為的な強制による長期変化が放射・化学過程と成層圏-対流圏力学結合の間で生じる相互作用を介して南半球夏季の地上気候に及ぶ影響について、これまでの科学的知見を取り纏めたレビュー論文を発表した。② 地球システムモデルを用いて実施した歴史・将来予測実験結果から、放射・化学過程が成層圏-対流圏力学結合に及ぼす影響について定量的評価を行い、国際共著者として論文を１本公表した。また、②の課題関連研究として、人為起源エアロゾルが海洋の深層循環や大気大循環に及ぼす影響など化学過程が気候に果たす役割について調査した論文、並びに地球システムモデルの化学過程等について性能評価を行った共著論文を計５本公開すると共に、国際学会２件の発表を行った。本研究課題の遂行により、気候変動予測の不確実性低減への貢献とともに、精度の低い夏季の季節予測技術の向上にブレークスルーをもたらすことが期待される。

阐明放射化学过程对平流层-对流层动力耦合的影响是提高天气气候预测准确性的重要问题，也有必要阐明其气候效应。本研究项目将完善地球系统模型中化学场及其辐射加热/冷却场的表达，研究中高纬度平流层-对流层耦合系统中的动力-辐射-化学相互作用。及其对地表气候的影响我们将特别关注夏季。今年，即该研究项目的第三年，我们开展了以下工作： ① 总结迄今为止关于人为强迫通过辐射和化学过程以及平流层-对流层动力耦合之间的相互作用引起的平流层臭氧长期变化对南半球夏季地表气候的影响的科学知识，发表综述论文。。 ② 基于地球系统模型历史和未来预测实验结果，定量评估放射性和化学过程对平流层-对流层动力耦合的影响，并以国际合作作者身份发表论文。此外，作为与问题②相关的研究，我们发表了研究化学过程在气候中的作用的论文，例如人为气溶胶对深海环流和大气环流的影响，以及地球化学过程的性能评估共发表了五篇合作论文，并在国际会议上做了两次报告。通过该研究项目的开展，预计将有助于减少气候变化预测的不确定性，并为改进精度较低的夏季季节预测技术带来突破。

项目成果

期刊论文数量（27）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effective radiative forcing from emissions of reactive gases and aerosols - a multi-model comparison

活性气体和气溶胶排放的有效辐射强迫 - 多模型比较

DOI：
10.5194/acp-21-853-2021
发表时间：
2021
期刊：
Atmos. Chem. Phys.
影响因子：
0
作者：
Thornhill;G. D.;Collins;W. J.;Kramer;R. J.;Olivi?;D.;Skeie;R. B.;O'Connor;F. M.;Abraham;N. L.;Checa-Garcia;R.;Bauer;S. E.;Deushi;M.;Emmons;L. K.;Forster;P. M.;Horowitz;L. W.;Johnson;B.;Keeble;J.;Lamarque;J.-F.;Michou;M.;M
通讯作者：
M

Historical total ozone radiative forcing derived from CMIP6 simulations

DOI：
10.1038/s41612-020-00131-0
发表时间：
2020-08
期刊：
npj Climate and Atmospheric Science
影响因子：
9
作者：
R. Skeie;G. Myhre;Ø. Hodnebrog;P. Cameron-smith;M. Deushi;M. Hegglin;L. Horowitz;R. Kramer;M. Michou;M. Mills;D. Oliviè;F. O. Connor;D. Paynter;B. Samset;A. Sellar;D. Shindell;T. Takemura;S. Tilmes;Tongwen Wu
通讯作者：
R. Skeie;G. Myhre;Ø. Hodnebrog;P. Cameron-smith;M. Deushi;M. Hegglin;L. Horowitz;R. Kramer;M. Michou;M. Mills;D. Oliviè;F. O. Connor;D. Paynter;B. Samset;A. Sellar;D. Shindell;T. Takemura;S. Tilmes;Tongwen Wu

Global and Arctic effective radiative forcing of anthropogenic gases and aerosols in MRI-ESM2.0

MRI-ESM2.0 中人为气体和气溶胶的全球和北极有效辐射强迫