Numerical study of fog deposition onto a mountainous forest using atmosphere, aerosol chemical transport, and land surface models; Estimation of water and matter deposition by fog deposition

気象・エアロゾル化学輸送・地表面モデルを用いた山地森林への霧水沈着に関する数値的研究; 霧水沈着に伴う水・物質沈着量の推定

堅田 元喜; 梶野 瑞王*; 平木 隆年*; 藍川 昌秀*; 小林 禧樹*; 永井 晴康  

Katata, Genki; Kajino, Mizuo*; Hiraki, Takatoshi*; Aikawa, Masahide*; Kobayashi, Tomiki*; Nagai, Haruyasu

植生への霧水沈着を考慮した精緻な地表面モデル(SOLVEG)を用いて、六甲山の山地森林への霧水沈着量を定量化した。SOVLEGを用いた計算に必要な入力データには、気象・エアロゾル化学輸送モデル(WRF/EMTACS)のオフライン結合計算で再現された気象・大気化学場の結果を利用した。SOLVEGによって計算された霧水沈着量は観測結果を過小評価し、モデルでは考慮されていない大気に露出した植物葉への霧粒の衝突(エッジ効果)が影響している可能性が示唆された。この影響を定量的に評価し、計算結果の妥当性を示したうえで、WRF/EMTACSによって予測された霧水中濃度とSOLVEGで計算した霧水沈着量から、霧水沈着に伴う大気汚染物質の林床への沈着量の推定を試みた。

Water and matter input via fog deposition onto a mountainous forest (Mt. Rokko, Japan) was investigated using detailed land surface model that includes fog deposition onto vegetation (SOLVEG). Simulations using SOLVEG were carried out under meteorological and chemical fields produced by off-line coupled meso-scale meteorological/aerosol chemical transport model (WRF/EMTACS). The SOLVEG clearly underestimated the cumulative fog deposition calculated from throughfall data. This suggests that an enhancement of fog deposition by "edge effect" which is the phenomenon that fog droplets carried by horizontal advection are captured by leaves under canopy clustering and inhomogeneity. The deposition of atmospheric pollutants onto the forest floor due to fog deposition was estimated from the fog deposition by SOLVEG and chemical concentrations in fog water predicted by WRF/EMTACS.