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1.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 地球生態系における物質循環のモデリング — Modeling the Chemical Substance Circulation in Geophysical and Biological Sphere
植田 洋匡 ; UEDA Hiromasa
研究期間: 1993-1995
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概要: 本研究では、マスターモデルを中心に人為起源物質等の発生源データなどソフトを整備すると共に、これらを組み込んだワークステーションとネットワークシステムなどのハード面を完成させた。 1.データセットの整備:大気、海洋、陸上生態系モデルに必要なデータセット(地理、気象全球解析、海洋大循環データ、植生・土壌分布など)の整備を引き続き行った。 2・要素モデルの検証と地球生態系総合モデルの構築:大気、海洋、陸上生態系それぞれの物質循環モデル(要素モデル)について、以下の数値シミュレーションを実施して妥当性の検証を行い、要素モデルを統合して「地球生態系総合モデル(マスターモデル)」を構築した。 (1)大気中物質循環モデルを用いて、東アジアでの対流圏オゾン、酸性雨の数値シミュレーションを実施した。 (2)海洋中物質循環モデルを用いて、インド洋での拡散場の数値実験を行った。 (3)陸上生態系物質循環モデルについては、土壌中での亜酸化窒素N20、メタンCH4の生成をモデル化し、陸上植生のモデルと組み合わせて、CO2、N20、CH4の排出量の日変化、季節変化をシミュレートしたうえ、これと大気中物質循環モデルとを組み合わせ て、CO2、N20、CH4の全球的な拡散と南・北半球での濃度の季節変化をシミュレートした。 (4)各要素モデルによるシミュレーション結果をもとに、大気、海洋、陸上生態系間の相互作用を考察し、これをモデル化して「地球生態系総合モデル」(マスターモデル)を完成させた。 3.温室効果ガスの排出削減効果のシミュレーション:二酸化炭素、メタンを対象にマスターモデルの感度解析を行い、簡易モデルをえた。最後に、これらの物質の排出量が削減された場合の、大気中濃度の将来予測(年間増加率)を行った。 4.報告書執筆 続きを見る
2.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 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 — Numerical model for global atmospheric constituent change and development of high-speed execution method by parallel processing
植田 洋匡 ; UEDA Hiromasa
研究期間: 1997-1999
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概要: 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