広報活動

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2018年3月13日

理化学研究所
名古屋大学
東京大学大気海洋研究所
九州大学
国立環境研究所
宇宙航空研究開発機構

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-

大気中には、エアロゾルと呼ばれる半径10万分の1~100万分の1mmの大きさの微粒子(チリ)が存在しています。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考えられてきました。ところが、近年の衛星を用いた詳しい観測により、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分かってきました。しかし、その原因は明らかになっていませんでした。

今回、理研を中心とする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、スーパーコンピュータ「京」を最大限に利用し、14kmという高い水平解像度を保ったまま、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、今回の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、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(図参照)。また、従来の低解像度のシミュレーションでは、エアロゾルの増加によって雲の蒸発が促された結果、雲が減少する場合があるという効果が十分に再現できなかったため、エアロゾルが雲に与える影響を過大に評価していたことも明らかになりました。

本研究では、人工衛星による観測も重要な役割を果たしました。今後、人工衛星とスーパーコンピュータの連携や、ポスト「京」のようなより高性能なスーパーコンピュータの性能を最大限利用することで、さらに不確実性を低減した気候変動予測ができるようになると期待できます。

エアロゾルが雲に与える影響の指標の大きさ分布の図

図 エアロゾルが雲に与える影響の指標の大きさ分布

赤色はエアロゾルの増加に伴って雲が増加する領域、青色はエアロゾルが増加すると雲が減少する領域を示す。

理化学研究所
計算科学研究センター 研究部門 複合系気候科学研究チーム
客員研究員 佐藤 陽祐 (さとう ようすけ)(名古屋大学大学院工学研究科助教)
チームリーダー 富田 浩文 (とみた ひろふみ)