マル中結合モデルの現状 および IPCC AR4 対応実験結果 － 速報 － 野沢 徹・永島達也・小倉知 夫・横畠徳太・岡田直資 国立環境研究所大気圏環境研究領域.

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1 マル中結合モデルの現状 および IPCC AR4 対応実験結果 － 速報 － 野沢 徹・永島達也・小倉知 夫・横畠徳太・岡田直資 国立環境研究所大気圏環境研究領域

2  Atmosphere: Spectral T42 (280km) and 20 levels  Ocean: Grid 1.4 o x 0.5 - 1.4 o and 44 levels  Ice: 0-layer thermodynamics + EVP rheology  Land: MATSIRO SVATS model  River: TRIP river routing model  Aerosols: On line calc. w/ simplified SPRINTARS (sulfate, BC, OC, sea salt, and soil dust)  MPMD coupling: Atmosphere and ocean run simultaneously on separate PE groups No flux correction applied The CCSR/NIES/FRSGC Mid-CGCM

3 20 世紀再現 1850/ 1900 2000210022002300 070140220290 シナリオ実験 ( 大気海洋結合 ) 1% CO 2 漸増実験 ( 大気海洋結合 ) 4xCO 2 固定 2xCO 2 固定 CO 2 年率 1% 漸増 2000 年固定 A1B B1 A1B 2100 年固定 A2 IPCC AR4 のための実験 コントロール 2xCO 2 平衡実験 ( 大気 - 混合層海洋 ) 0 30 2xCO 2 平衡 コントロール コントロール B1 2100 年固定 マル高 ＋マル中 マル中 のみ M odel I ntercomp. P roj. AMIP （大気） OMIP （海洋） CFMIP （雲放射強制） 80

4 マル中結合モデル実験の現状  4 月末までにモデルを完全にフィックス  ES L 系 2 ノードを並列（ 6 本程度）に使用  15 年積分 /1 日（専用枠： 2 本のみ）  10 年積分 /1 日（通常枠： 4 本使用）  出力データは環境研のテープロボットに 格納  6GB/1 年 = 30TB/5000 年  データ転送（搬送）がボトルネック

5 20 世紀再現 1850 2000210022002300 070140220290 シナリオ実験 ( 大気海洋結合 ) 1% CO 2 漸増実験 ( 大気海洋結合 ) 4xCO 2 固定 2xCO 2 固定 CO 2 年率 1% 漸増 2000 年固定 A1B B1 A1B 2100 年固定 A2 マル中 IPCC 実験の進行状況 コントロール 2xCO 2 平衡実験 ( 大気 - 混合層海洋 ) 0 30 2xCO 2 平衡 コントロール コントロール B1 2100 年固定 すでに 計算終了 実行中 準備中 M odel I ntercomp. P roj. AMIP （大気） OMIP （海洋） CFMIP （雲放射強制） 80

6 Control Climate

7 Global & Annual Mean SAT

8 SAT Bias

9 Global & Annual Mean TOA Flux

10 OSR Bias

11 OLR Bias

12 Shortwave CRF Bias

13 Longwave CRF Bias

14 Global & Annual Mean Precip.

15 Seasonal mean Precipitation

16 Precipitation Bias

17 Annual Mean SST & Bias Annual Mean SST Bias

18 Annual Mean SSS & Bias Annual Mean SSS Bias

19 Annual & Global Mean Ocean Temperature Drift Upper 1000m Whole Depth

20 NADW

21 THC

22 Annual Mean Sea Ice Area NH SH 13~ 5~ x10^12 km2

23 NH SH Feb. Aug.

24 CO 2 1% per Year Increase Exp.

25 Global & Annual Mean SAT 4xCO 2 固定 2xCO 2 固定 CO 2 年率 1% 漸増 コントロール

26 Global & Annual Mean SAT 2.07K 5.03K

27 Annual Mean SST Change 2xCO2 4xCO2

28 Annual Mean SAT Change 2xCO2 4xCO2

29 Global & Annual Mean TOA Flux

30 Global & Annual Mean Precip. 3.43% 8.92% (0.09mm/d) (0.24mm/d)

31 Annual Mean Precip. Change 2xCO2 4xCO2

32 NADW

33 Annual Mean Sea Ice Area NH SH

34 20th Century Climate with Coupled Model

35 20 世紀再現実験で考慮する外部強制  自然起源の気候影響 太陽定数変動 (Lean et al., 1995) 太陽定数変動 (Lean et al., 1995) 火山噴火に伴う成層圏エアロゾル放出 (Sato et al., 1993) 火山噴火に伴う成層圏エアロゾル放出 (Sato et al., 1993) 自然起源のエアロゾル前駆物質放出（テルペンな ど） 自然起源のエアロゾル前駆物質放出（テルペンな ど）  人為起源の気候影響 温室効果気体の増加（ Radiation+MATSIRO ） 温室効果気体の増加（ Radiation+MATSIRO ） 成層圏オゾンの減少 成層圏オゾンの減少 対流圏オゾンの増加 対流圏オゾンの増加 化石燃料燃焼に伴う SO 2 放出 化石燃料燃焼に伴う SO 2 放出 化石燃料燃焼、生活用木燃料利用、農業廃棄物燃焼、 森林火災に伴う炭素性エアロゾル前駆物質の放出 化石燃料燃焼、生活用木燃料利用、農業廃棄物燃焼、 森林火災に伴う炭素性エアロゾル前駆物質の放出 土地利用変化 土地利用変化 ※海塩粒子、土壌性ダストについてはモデル変数（地上風速、土壌水 分量、積雪など）より診断しているため、外部強制とは考えない

36 Volcanic Eruptions

37 Historical Emission of Anthropogenic O 3 Precursors  A 1 o x 1 o resolution data of historical CO, NO X, and, NMVOC emissions (EDGAR-HYDE 1.3; Ardenne et al., 2001) (EDGAR-HYDE 1.3; Ardenne et al., 2001)  Consider major anthropogenic sources Fossil fuel combustion Fossil fuel combustion Fossil fuel production, transformation, and combustion (for NMVOC only) Fossil fuel production, transformation, and combustion (for NMVOC only) Biofuel production, transformation, and combustion Biofuel production, transformation, and combustion Industrial production and consumption processes Industrial production and consumption processes Agricultural land activities (for CO only) Agricultural land activities (for CO only) Savannah burning Savannah burning Deforestation Deforestation Agricultural waste burning Agricultural waste burning  Gridded into 0.5 o x 0.5 o resolution with population (HYDE) or area (CIESIN) data Pre-IndustrialPresent-Day (K. Sudo, personal communication)

38 Historical Emission of Anthropogenic SO 2  Country-base historical inventory (Lefohn et al., 1999) (Lefohn et al., 1999)  Gridded into 0.5 o x 0.5 o resolution with population distribution data obtained from CIESIN and HYDE