大気汚染で都市エアロゾルが急成長、気候モデルの乖離を拡大
トロポス研究所(ドイツ)を拠点とする国際研究チームは、大気中のエアロゾルが汚染された都市部で予想以上に急速に成長し、水分を吸収する性質(親水性)が気候モデルに大きな誤差をもたらしていることを明らかにしました。この発見は、欧州学術誌「Communications Earth & Environment」に掲載されています。 エアロゾルは太陽光を反射するだけでなく、雲の核となる役割を果たします。雲がどれほど日光を反射するかは、エアロゾル粒子がどれだけの水分を吸い込むかで決定されますが、従来の気候モデルはこの親水性を過度に単純化して計算してきました。研究チームは、北京、カイロ、デリーなど世界10か所での観測データを用い、説明可能な機械学習を活用して、粒子サイズや化学組成を考慮した新しい評価手法を開発しました。 その結果、化学的に複雑で汚染の激しい都市部では、エアロゾルがより速く成長し、より多くの水分を吸収することが確認されました。これは、デリーやカイロなどの地域で観測されている冷却傾向や、アフリカやアジア大陸での温暖化の遅れの一因となり得ると指摘されています。特に、外部混合物の影響が強く、従来のモデルが誤解していた都市部においてモデルの誤差が最大となっています。さらに、デリーでのドローン観測などにより、この現象はスモッグによる公衆衛生への影響とも関連している可能性が示されました。 研究を率いたミラ・プールケル教授は、この地域固有のパラメータ化手法を採用することで、気候モデルの不確実性を大幅に削減できると強調しています。この新しいアプローチは、地域ごとの放射強制力の推定値を毎平方メートルあたり最大0.1ワット変更させる可能性があり、全球的な気候変動予測に大きな影響を及ぼす余地があります。研究チームは今後、このアルゴリズムを全球気候モデルに統合し、エアロゾルと放射線の相互作用の規模や符号を修正することで、将来の気候モデルの精度を高めることを目指しています。
