研究分野
大気環境科学
研究内容
大気中の粒子状物質（エアロゾル）は、太陽放射を吸収・散乱することにより地球の放射収支に影響を与えると共に、雲凝結核・氷晶核として働くことにより雲・降水過程に影響し、放射収支や水循環に重要なな役割を果たしています。エアロゾルは、人為的な発生源のみならず、海洋、陸面、陸上生態系などさまざまな発生源から発生するため、エアロゾルは、これらの地球のサブシステムと気候、あるいは物質循環をつなぐ架け橋としての重要な役割を果たしています。私たちの研究室では、アジアや北極においてエアロゾルが雲に与える影響を中心に研究を進めています。
１. アジアのエアロゾルと雲の相互作用の研究
私達の研究グループでは、エアロゾルが雲粒形成時に与える微物理的影響（ミクロな影響）と、その結果生じる降水過程や雲量などへのフィードバック（マクロな影響）を解明するために、航空機観測や数値モデル計算による研究を展開しています。東アジア・西太平洋域は人為的なエアロゾル濃度が高い一方で、下層雲が多く出る場所です。そこで私たちは航空機観測などにより、エアロゾルが雲・降水にどのような影響を与えているのか、また黒潮など暖かい海面水温（SST）などがその相互作用にどう影響しているのかなどについて調べています。
2. 北極におけるエアロゾルと雲の研究
北極は産業革命以降すでに気温が2-3℃上昇するなど、急激な気候・環境変化が進行しています。そこで私達は、北極域で唯一の雲微物理量の直接かつ連続的な観測を実施しています。この結果、エアロゾルが雲微物理量に影響している様子などが明らかになってきました。人為起源・自然起源のエアロゾルが、変わりゆく北極環境の中でどのように変化し、それがどのように雲に影響を与えているのかを、数値計算モデルも駆使して調べています。また太陽放射を吸収して、アイス・アルベド・フィードバックを加速する可能性のあるブラックカーボン・エアロゾル（BC)についても、ネットワーク観測や数値モデル計算などにより、その放射影響を調べています。
主要論文・著書
1. Koike, M., Ukita, J., Ström, J., Tunved, P., Shiobara, M., Vitale, Lupi, V., Baumgardner, A., D., Ritter, C., Hermansen, O., Yamada, K., and Pedersen, C. (2019). Year‐round in situ measurements of Arctic low‐level clouds: Microphysical properties and their relationships with aerosols. J. Geophys. Res. Atmos., 124, 1798-1822. https://doi. org/10.1029/2018JD029802
2. Koike, M., N. Asano, H. Nakamura, S. Sakai, T. M. Nagao, and T. Y. Nakajima, Modulations of aerosol impacts on cloud microphysics induced by the warm Kuroshio Current under the East Asian winter monsoon, J. Geophys. Res. Atmos., 121, doi:10.1002/2016JD025375, 2016.
3. Koike, M., N. Moteki, P. Khatri, T. Takamura, N. Takegawa, Y. Kondo, H. Hashioka, H. Matsui, A. Shimizu, and N. Sugimoto, Case study of absorption aerosol optical depth closure of black carbon over the East China Sea, J. Geophys. Res. Atmos., 118, doi:10.1002/2013JD020163, 2014.
4. エアロゾル・雲相互作用：エアロゾルの水雲への影響、エアロゾル研究、第２７巻、第３号、256-263、２０１２
5. 次世代への架け橋、５章 大型航空機による大気化学観測、気象研究ノート 215、２００７年。
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