雲粒子の重力沈降が可溶性微量ガスの分布に与える影響

雲滴と氷粒子の重力沈降が可溶性微量ガスの対流圏内の分布に与える影響を検討し、特に硝酸と過酸化水素に焦点を当てています。この研究では、雲凝結物を2つのクラスに分けます：大きい（雨、雪、グラペル）と小さい（雲水と雲氷）。最初のクラスは典型的な落下速度が数m/sであり、頻繁に地面に達します。このタイプの降水による可溶性微量ガスの再分配と損失は、一般的にすでに全球光化学モデルに含まれています（ただし、その方法はモデルによって大きく異なる）。しかし、2つ目のクラスである小さな雲滴または氷粒子の重力沈降から追加の再分配が発生する可能性があり、その平均落下速度は1 m/sに達することがあります。モデルシミュレーションにこの追加の下向きフラックス項を含めると、可溶性微量ガスHNO3とH2O2の分布に有意な影響があることがわかります。上部対流圏では、氷粒子の沈降がこれらのガスの混合比を強く減少させる原因となり、氷結晶の相対的に高い終端速度（一般的に> 10 cm/s）によるものです。下部対流圏における雲滴の沈降の影響もいくつかの地域で重要であることがわかりましたが、液滴の沈降速度が遅いため、一般的には小さくなっています。さらに、下部対流圏における沈降損失は、上方から降下する昇華する水分から供給されるHNO3およびH2O2によって頻繁に圧倒されると計算されています。我々の結果は、いくつかの全球光化学モデル研究で見られる自由対流圏HNO3の過大評価を説明するのに役立つかもしれません。HNO3およびH2O2に対して計算された減少も、NOxやOHなどの関連微量ガスの分布に影響を与えます。重力沈降は、他の可溶性微量ガスやエアロゾルにも直接影響を及ぼす可能性があります。重力沈降の全球的影響を計算する際には、氷粒子へのガスやエアロゾルの吸収や、雲の高い変動性と複雑性など、かなりの不確実性が伴います。これらの不確実性を検討した感度研究の結果が提示されています。氷粒子に対して低端の沈降速度（5 cm/s）を採用し、実験データに基づくHNO3の最小氷吸収効率を用いても、上部対流圏のHNO3およびH2O2の分布に顕著な影響があると計算しています。 DOI: 10.1034/j.1600-0889.1998.t01-2-00005.x