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Title: エアロゾルの光学的特性と直接効果
Other Titles: Aerosol optical properties and direct effect
Authors: 工藤, 玲1 Browse this author
Authors(alt): Kudo, Rei1
Issue Date: 31-Mar-2014
Publisher: 北海道大学低温科学研究所
Journal Title: 低温科学
Journal Title(alt): Low Temperature Science
Volume: 72
Start Page: 113
End Page: 125
Abstract: エアロゾルは, 日射を直接的に散乱・吸収することで, 地球の放射収支に大きな影響を与える(直接効果). しかし, エアロゾルの光学特性の時空間変動は, まだ十分に把握されていない. このため, 地球温暖化等の気候問題の中で大きな不確定要素となっている. 本稿では, まず, エアロゾルの光学特性(光学的厚さ, 一次散乱アルベド, 位相関数)と直接効果の関係を理解するための基礎を記述した. 次に, 光学特性を観測する方法について, 直接観測, 受動・能動測器によるリモートセンシングに分類し, 現在幅広く行われている方法と新しい方法についてまとめた. そして, 光学特性と直接効果について, 国内の日射観測から解析された約30年の長期変動の結果を示した. さらに, その長期変動が, 放射過程を通して引き起こす大気境界層への影響について感度実験を行った. この結果, エアロゾル光学特性の数十年規模変動は, 直接効果による太陽放射場の変化, 地表面の蒸発量と大気中の水蒸気量の変化を引き起こし, それが地球放射場の変化をもたらすというフィードバックプロセスによって, 大気境界層に数十年規模の変動をもたらしている可能性が見出された. この結果は, 気候変動を理解していくためには, エアロゾル光学特性の長期モニタリングが重要であることを示唆している.
Aerosols have a substantial impact on the Earth’s radiation budget by directly scattering and absorbing the incoming solar radiation. However, our knowledge of the role of aerosols in the climate changes is not complete due to strong spatial and temporal variability of aerosols. In this paper, we first described the basis to understand the relationships between optical properties and direct effect of aerosols,and introduced the methods to observe the optical properties by in-situ measurements and by passive and active remote sensing. Next, we indicated the results of the decadal variations of optical properties and direct effect in Japan by the ground-based solar radiation measurements. Furthermore, using our developed one dimensional atmospheric boundary layer model with the radiative transfer model, we investigated the impacts of the decadal variations on the atmospheric boundary layer. The results showed the possibility that the following feedback process has a large impact on the atmospheric boundary layer: (1) change in solar radiation at the surface, (2) changes in evaporation at the surface and water vapor amount in the atmosphere, and (3) change in atmospheric cooling by the infrared radiation. These results indicate an importance of the long-term observation of aerosols to better understand the climate change.
Description: Ⅲ. 雲・エアロゾルの光学的特性とその応用
Type: bulletin (article)
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Submitter: 低温科学研究所図書室

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