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

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 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 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共生第二課題運営委員会

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 sulfate 温暖化・大気組成変動相互作用には HOx (OH) が重要共生第二課題運営委員会

CH4 sink (TgCH4/yr) 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共生第二課題運営委員会

NOx source (TgN/yr) 循環場が変わると雷による NOx 生成も変化する？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種類共生第二課題運営委員会

ENSO・大気組成変動相互作用 Sudo et al. (2001) 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] 共生第二課題運営委員会

全体概念図 radiation cloud distribution radiation Climate (CCSR/NIES AGCM 5.7) transport transport SST production Aerosol (SPRINTARS) Chemistry (CHASER) heterogeneous reaction mineral Sea Salt dust, OC CO2 NMHCs DMS Ocean (an NPZD-type model) Land Surface (MATSIRO,Sym-CYCLE) 共生第二課題運営委員会

モデル開発スケジュール （渡辺）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永島成層圏化学スキームの改良高解像度成層圏化学モデルでのオゾンホール実験滝川 222 Rn, SF6などを用いた移流スキームの検証 CHASERへの成層圏化学過程の取り込み須藤 CHASER(対流圏光化学モデル) の改良 SPRINTERSとの結合２年目３年目４年目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x１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. 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