| Project Area | Mid-latitude ocean-atmosphere interaction hotspots under the changing climate |
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| Project/Area Number |
19H05702
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中村 尚 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10251406)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷本 陽一 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (00291568)
河谷 芳雄 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (00392960)
高薮 縁 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (10197212)
山崎 哲 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 研究員 (20633887)
西井 和晃 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50623401)
Martineau Patrick 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 研究員 (90893884)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥127,920,000 (Direct Cost: ¥98,400,000、Indirect Cost: ¥29,520,000)
Fiscal Year 2023: ¥25,350,000 (Direct Cost: ¥19,500,000、Indirect Cost: ¥5,850,000)
Fiscal Year 2022: ¥25,610,000 (Direct Cost: ¥19,700,000、Indirect Cost: ¥5,910,000)
Fiscal Year 2021: ¥25,480,000 (Direct Cost: ¥19,600,000、Indirect Cost: ¥5,880,000)
Fiscal Year 2020: ¥24,570,000 (Direct Cost: ¥18,900,000、Indirect Cost: ¥5,670,000)
Fiscal Year 2019: ¥26,910,000 (Direct Cost: ¥20,700,000、Indirect Cost: ¥6,210,000)
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| Keywords | 水温前線 / 大気循環変動 / 予測可能性 / 雲・降水系 / 水蒸気輸送 / 気候変動 / ブロッキング / 亜熱帯高気圧 / 移動性高・低気圧 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では水温前線を表現できる衛星・大気循環データの解析や高解像度の気候系モデリングを通じ，黒潮やメキシコ湾流，南大洋アガラス還流等の強い暖流や付随する水温前線からの水蒸気・熱放出が大気循環変動に与え得る影響について，梅雨降水帯や低気圧の雲・降水系との相互作用も含めて実態把握とメカニズム解明を目指すとともに，熱帯変動からの遠隔影響や対流圏・成層圏循環の結合変動に与え得る影響についても，循環異常の予測可能性の観点も含め探求する．さらに，将来の温暖化した気候状態で上記過程が被り得る変調についても評価する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
1）全球の衛星降水観測データと大気再解析データに基づき各地域に上位0.1%に当たる極端降水をもたらす気象学的要因を分析し，亜熱帯・中緯度の大陸東岸から暖流域では「大気の河」として熱帯から暖湿気流のとでARの状況下でメソ降水系が組織化されることが極端降水の主因となる傾向が見出された．また，2017年7月上旬の「九州北部豪雨」において，近年の東シナ海の水温上昇の影響による雨量増加の可能性を領域大気モデル実験から評価した．2）大気大循環モデルによる大規模アンサンブル実験により，2020年12月~21年1月に日本を含む中緯度アジア域の異常低温もたらした要因として，ロシア沖の海氷減少に伴うWACEパターンの励起が一因として同定され，かつ中高緯度の海面水温偏差もそれを強化するよう働いた可能性も示唆された．3) 大気海洋結合モデル実験と大気大循環モデル実験から，南インド洋上の亜熱帯高気圧(マスカリン高気圧)が冬季に海盆西部に移って強化される要因として，夏季アジアモンスーンにより強化される亜熱帯インド洋上の下降気流，及び冬季に海盆南西部のアガラス水温前線上で活発化する移動性高低気圧からのフィードバック強制の２つを同定した．4) 大気再解析データに後方流跡線解析を適用し，欧州・北大西洋域上空のブロッキング高気圧の形成・維持に必要な低渦位の気塊の大部分がメキシコ湾流沿いの低気圧に伴う降水過程によって下層から持ち上げられたもので，一部は北東太平洋の低気圧による持ち上げである傾向を見出した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上記のように，亜熱帯・中緯度暖流域の極端降水や，九州北部豪雨への海面水温偏差からの寄与や近年の東アジアの寒冬への北極域の海氷減少の寄与など，温暖化の進む中高緯度域の海洋・海氷の影響を評価する時宜に適った成果を得たほか，欧州・北大西洋域のブロッキング高気圧の形成における降水過程の重要性を評価できた．さらに，南インド洋の亜熱帯高気圧の冬季の西偏に対する海洋前線帯域で発達する移動性擾乱の重要性を初めて指摘するなど，重要な成果を挙げることができた．その一方，コロナ禍の影響が長引いた影響で，国内外の研究会が一部延期・中止になるなど，研究成果の発表や研究者間の情報交換に未だ少なからぬ支障が生じ，研究進捗に部分的な遅れが生じた．
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| Strategy for Future Research Activity |
平均場としての暖流や水温前線の有無が移動性高低気圧活動とその3次元構造の変調に与える影響を，南半球における擾乱活動の広域変調を対象に，大気再解析データや大気大循環モデル実験を通じて調査する．さらに，平均場としての暖流や水温前線の存在が移動性高低気圧活動を平均的に強化することが，上方伝播する大気波動の励起を介して成層圏・中間圏循環に与える影響の評価する大規模数値実験を継続する．また，北太平洋上空の移動性高低気圧活動の特徴的な季節変化のメカニズム解明に向けた解析を，水温前線や水蒸気供給による影響にも考慮しつつ推進する．
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