氷晶核の気候影響―MIROC6で探る放射応答メカニズム
発表日:2025.07.08
東京大学大気海洋研究所は、氷晶核と呼ばれるエアロゾルが雲の形成を通じて気候に与える影響を定量化した研究成果を発表した。氷晶核は雲中の水分を氷に変換することで雲の熱力学的相(液体と固体の割合)を変化させ、雲の光学的厚さや寿命、降水効率に影響を与えるとされるが、その気候への影響は十分に理解されていなかった。
本研究では、全球気候モデルMIROC6(Model for Interdisciplinary Research on Climate version 6)を用いて、氷晶核の数密度(単位体積あたりの数)を温度依存で変化させる感度実験を実施した。さらに、雲から降水が生成される過程の計算手法が異なる「降水診断型」と「降水予報型」の2種類のモデルを比較し、雲物理プロセスの違いが気候評価に与える影響を検証した。
衛星CloudSatの観測データとの比較により、降水予報型モデルの方が雲粒子の成長過程をより正確に再現できることが示された。具体的には、降水診断型では氷晶核が増加しても雲氷が雪に成長しづらく、雲量が増加して放射効果が強まる傾向が見られた。一方、降水予報型では雲氷が効率的に雪に成長して落下するため、雲量が減少し、放射効果は逆の変化を示した。
これらの結果から、氷晶核の気候影響を評価する際には、降水過程の表現が重要であることが明らかとなった。研究者は、衛星観測によるモデル拘束が氷晶核の影響を定量化する上で有効であると指摘している。本研究は、雲・降水・放射の相互作用に関する理解を深め、気候モデルの改良と将来の気候変動予測の精度向上に貢献するものである(掲載誌:Journal of Climate)。