エアロゾルによるグローバル大気環境変動の予測モデルと高速演算手法の開発

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エアロゾルによるグローバル大気環境変動の予測モデルと高速演算手法の開発

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Numerical model for global atmospheric constituent change and development of high-speed execution method by parallel processing
責任表示:
植田 洋匡(京都大学・防災研究所・教授)
UEDA Hiromasa(京都大学・防災研究所・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1997-1999
概要(最新報告):
本研究の第1の目的は、大気大循環モデルGCMと対をなすべきグローバル大気環境変動の数値モデル(大気中化学物質の3次元輸送・反応・沈着モデル)を確立することにある。第2の目的は、数値モデルを東アジアに適用して、黄砂の飛散と長距離輸送、それによる中和作用を考慮した酸性雨の解明を行うことにある。 本研究では、現有の各素過程の数値モデルを「グローバル大気環境変動モデル」に統合し、さらに「球面座標系」の3次元モデルを構築した。また、エアロゾルのモデルの不確定性はガス状大気微量成分に比べてはるかに大きいことから、エアロゾルのモデルリングに重点を置き、エアロゾルと温室効果気体およびそれらの相互作用を含む総合モデルを確立した。ここでは、モデルの簡略化は二義的なものとし、むしろ、ベクトル化のほかに、パラレルプロセッシングなどの分散処理手法を実用化して、計算時間の大幅な短縮を図った。 エアロゾルの素過程として、「ソース・シンク」、「反応」、「放射フォーシング」の3つを重点課題とし、室内実験、観測データとの比較からモデルの精緻化を図った。「ソース・シンク」のサブモデルとして、黄砂などの土壌粒子の飛散機構のモデルの精緻化を行った。「反応・粒子成長」のサプモデルとして、硝酸、アンモニア、塩酸など環境酸性化にとって重要な揮発性成分について、ガスーエアロゾル平衡モデルを構築し、さらに平衡に達する速度、粒子成長のモデル化を行った。さらに、「放射フォーシング」のサブモデルとして、雲、降水生成などによる間接的なフォーシングのモデルの精緻化を行った。 この数値モデルを用いたケーススタディとして、東アジア酸性雨の数値予測を行い、黄砂による酸性雨の中和効果、排出量増大に伴うて酸性雨の年々変動が的確に予測できることを示した。 続きを見る
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大気エアロゾル予報モデルの開発 by 竹村 俊彦; TAKEMURA Toshihiko
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