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研究成果

公開日:2018.03.13

大気中のチリが雲に与える影響を正確に再現
- 「京」を用いた高解像度の気候シミュレーション -

研究成果 工学

 理化学研究所(理研)計算科学研究機構・複合系気候科学研究チームの佐藤陽祐客員研究員(名古屋大学大学院工学研究科助教)、富田浩文チームリーダーらと、東京大学大気海洋研究所の鈴木健太郎准教授、九州大学応用力学研究所の竹村俊彦教授、国立環境研究所地域環境研究センターの五藤大輔主任研究員、宇宙航空研究開発機構地球観測研究センターの中島映至センター長らの共同研究グループは、スーパーコンピュータ「京」を用いた超高解像度全球大気シミュレーションにより、大気中の粒子状のチリが雲に与える影響を正確に再現しました。
 大気中に存在する粒子状の物質(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大気中に放出されます。このエアロゾルが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はエアロゾルに依存します。これまで、エアロゾルの濃度が増加すると雲も増加すると認識されてきました。しかし、近年の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ました。このため、これまで気候予測に利用されてきた数値気候モデルは、エアロゾルが雲に与える影響を過大に見積もっていることが指摘され始めましたが、その原因は明らかではありませんでした。
 今回、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、「京」を最大限に駆使し、14キロメートルの高い水平解像度を保ったままで通年という長期間のシミュレーションを実施しました。従来モデルでは、エアロゾルが増加したときに全球のほとんどの場所で雲が増加しているのに対し、高解像度シミュレーションでは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しており、エアロゾルが雲に与える影響をより正確に再現できました。また、従来の低解像度のシミュレーションでは、エアロゾルが雲粒に及ぼす影響を詳細に再現できず、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なりました。
 今後、より高性能なスーパーコンピュータを最大限駆使して長期間の計算を行うことで、さらに不確実性を低減した気候変動予測の実現が期待できます。
 本研究成果は、英国のオンライン科学雑誌『Nature Communication』(3月7日付け:日本時間3月7日)に掲載されました。
 本研究の一部はHPCI一般課題「次世代型大気汚染物質輸送モデルの精緻化と排出量の推定(課題番号:hp150056)」、「次世代型物質輸送モデルによる大気汚染の気候・環境影響評価(課題番号:hp160004)」、「全球雲解像モデルを用いた大気汚染排出削減パスによる気候・環境影響評価(課題番号:hp170017)」、「総合的な地球環境の監視と予測(課題番号:hp160231、hp170232)」として実施されました。

研究に関するお問い合わせ先

応用力学研究所 竹村俊彦 教授
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