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温暖化・大気組成変化相互作用モデル グループの現状と課題について. 地球フロンティア研究システム 滝川雅之. 温暖化・大気組成変動相互作用について. IPCC 2001. オゾン変動の地表気温への影響. カラム数密度 10DU 相当の変化を与えた場合. その場のオゾン量を 10% 増加した場合. Forster and Shine (1997). 上部対流圏から下部成層圏でのオゾン変動を正確に評価することが重要. 温暖化・大気組成変動相互作用概念図. CO. NMHCs. CO2. O3. NOx. HOx. CH4. H2O2. H2O. SO2. - PowerPoint PPT Presentation
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2002/12/18 共生第二課題運営委員会
温暖化・大気組成変化相互作用モデル
グループの現状と課題について地球フロンティア研究システム
滝川雅之
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
温暖化・大気組成変動相互作用について
IPCC 2001
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
オゾン変動の地表気温への影響
カラム数密度 10DU 相当の変化を与えた場合 その場のオゾン量を 10% 増加した場合
上部対流圏から下部成層圏でのオゾン変動を正確に評価することが重要
Forster and Shine (1997)
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
HOx
O3
CH4
CO2
CO
SO2 sulfate
NOx
温暖化・大気組成変動相互作用概念図
NMHCs
H2O
H2O2
温暖化・大気組成変動相互作用には HOx (OH) が重要
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
CH4 sink (TgCH4/yr)
Soil 30
Tropospheric OH 506
Stratospheric loss 40
Total 576
成層圏での水蒸気量は、極域での PSC およびオゾンホールに影響大
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
NOx source (TgN/yr)
Fossil fule 33.0
Aircraft 0.7
Bimass burning 7.1
Soils 5.6
Lightning 5.0
Stratosphere <0.5
Total 51.9
循環場が変わると雷による NOx 生成も変化する？
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
本グループの目標
• 光化学結合大気大循環モデル（ CCSR/NIES AGCM + 成層圏・対流圏光化学モデル）の開発
• 高分解能モデルを用いた成層圏・対流圏物質循環の定量的評価
• 光化学結合大気大循環モデルを用いた温暖化予測• エミッションシナリオに基づく大気質予測
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
対流圏光化学モデル (CHASER) の現状水平解像度 : T21(5.6 度 )/T42(2.8 度 )鉛直分解能 : 32 層 ( 大気上端は高度 35km 程度 )移流スキーム : Flux-Form Semi-Lagrangian [Lin and Rood, 1996]放射スキーム : DOM+k-distribution [Nakajima et al., 1996]化学スキーム : 高度 20km 程度までの光化学反応を考慮 [Sudo et al. 2001]
化学種 : 51 種類気相反応 : 94 種類光解離反応 : 24 種類液相反応 : 4 種類不均一反応 : 1 種類
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
Sudo et al. (2001)
ENSO ・大気組成変動相互作用
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
成層圏光化学モデルの現状
• 水平解像度 : T21/T42
• 鉛直解像度 : 30 層～ 67 層 ( 大気上端は高度 80km 程度 )
• Ox-HOx-NOx-ClOx(-BrOx) の反応系を考慮• 主な研究例
– オゾンホール将来予測 [Nagashima et al., 2001]
– ピナツボ火山噴火 [ 滝川 , 2000]
– 成層圏硫黄循環 [Takigawa et al., in press]
– nudging-CTM によるオゾンホール実験– オゾン QBO [Nagashima et al, 1998]
– 火山噴火の QBO への影響 [ 蜷川 , 2001]
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
全体概念図
Climate(CCSR/NIES AGCM 5.7)
Chemistry(CHASER)
Aerosol(SPRINTARS)
Land Surface(MATSIRO,Sym-CYCLE)
Ocean(an NPZD-type model)
transport
radiationcloud distribution
transport
radiation
production
heterogeneous reaction
DMSNMHCsCO2Sea Salt dust, OC
SST
mineral
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
モデル開発スケジュール
滝川
須藤
（渡辺）
永島
２年目 ３年目 ４年目
成層圏力学場の検証 適切な鉛直解像度、モデルトップ高度の決定
CHASER( 対流圏光化学モデル )の改良
SPRINTERS との結合
成層圏化学スキームの改良
CHASER への成層圏化学過程の取り込み
高解像度成層圏化学モデルでのオゾンホール実験
222 Rn, SF6 などを用いた移流スキームの検証
2002/12/18 共生第二課題運営委員会
本グループの課題• 水平、鉛直分解能の設定
– モデルトップはどのあたりの高度に置くべきか？– １度 x １度、鉛直層間隔 500m 程度での計算が可能か？
• 多トレーサー時の計算パフォーマンスの改善– 移流スキーム– 積雲対流スキーム
• 各種スキームの検証– 放射スキーム– 移流スキーム– 化学スキーム– 積雲対流スキーム– etc.
