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北極の海氷減少に伴う大気海洋相互作用の変化の観測的研究

Research Project

Project/Area Number 13J10583
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionNational Institute of Polar Research (2015)
The Graduate University for Advanced Studies (2014)
Hirosaki University (2013)

Principal Investigator

佐藤 和敏  国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 特任研究員

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2015: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords大気海洋相互作用 / 北極海 / メソスケール降水 / 積雪深 / メキシコ湾流 / 北極温暖化 / 海氷減少 / バレンツ海 / 中・高緯度相互作用 / ブイ観測データ / 海氷上の積雪深 / バレンツ海の海氷減少 / ユーラシア寒冷化 / 北極層雲 / 海氷上積雪
Outline of Annual Research Achievements

本年度の研究では、海洋研究開発機構の海洋地球研究船「みらい」による北極航海や海外の研究機関が海氷上に設置したブイにより取得された観測データを用いて、海氷減少に伴う大気変動やその大気変動がさらに海氷減少を促進していることを明らかにした。
「みらい」は、降水の強さや位置を把握できるドップラーレーダーを搭載しており、2013年に海氷縁域で強い降雪を伴う規模の小さい渦を観測した。氷縁付近では、海氷と海洋の温度コントラストにより、対流が強められる大気場が形成され、強い降雪を伴う渦が発生しやすいことがわかった。これらの現象は、多くの研究で用いられている再解析データや衛星データでは捉えることができず、数値実験を用いた理論的研究がほとんどであったが、観測データから初めて存在を明らかにした。
海氷上に設置されたブイでは、海氷や海氷の温度、海氷上の雪の厚さを観測している。これらの観測データから、近年海氷上の雪が厚くなる傾向にあることがわかった。海氷上の雪は、海氷が成長する際に大気へ放出される熱を抑制する役割を持っており、海氷の成長量と密接に関係している。海氷上の雪の増加が海氷成長量へ与える影響を定量的に見積もるため、2次元の簡易モデルを用いた数値実験を行った。このモデルの結果から、最近の海氷上の雪の増加により、海氷の成長が約20%抑制され、薄い海氷が形成されやすくなっていることがわかった。薄い海氷の形成は、冬期の強い低気圧により破壊されやすく、夏期に早期融解を引き起こすことから、最近顕著な海氷減少の一因であると考えられる。
以上のことから、近年の海氷減少により強い降雪が発生しやすくなり、海氷上の雪が増加して海氷成長が抑制され、さらに海氷減少を引き起こすメソスケールの正のフィードバックが生じていることがわかった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Influence of the Kuroshio on mesoscale convective systems in the Baiu frontal zone over the East China Sea2015

    • Author(s)
      Kazutoshi Sato, Atsuyoshi Manda, Qoosaku Moteki, Kensuke K. Komatsu, Koto Ogata, Hatsumi Nishikawa, Miki Oshika, Yuriko Otomi, Shiori Kunoki, Hisao Kanehara, Takashi Aoshima, Kenichi Shimizu, Jun Uchida, Masako Shimoda, Mitsuharu Yagi, Shoshiro Monobe, Yoshihiro Tachibana
    • Journal Title

      Monthly Weather Review

      Volume: 144 Issue: 3 Pages: 1017-1033

    • DOI

      10.1175/mwr-d-15-0139.1

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Summertime atmosphere-ocean preconditionings for the Bering Sea ice retreat and the following severe winters in North America2015

    • Author(s)
      Nakanowatari, T., J. Inoue, K. Sato, T. Kikuchi
    • Journal Title

      Environmental Research Letters

      Volume: - Issue: 9 Pages: 094023-094023

    • DOI

      10.1088/1748-9326/10/9/094023

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of the Gulf Stream on the Barents Sea ice retreat and Eurasian coldness during early wonter2014

    • Author(s)
      Sato K., J. Inoue and M. Watanabe
    • Journal Title

      Environmental Research Letters

      Volume: 9 Issue: 8 Pages: 084009-084009

    • DOI

      10.1088/1748-9326/9/8/084009

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Predictability of the Barents Sea ice in early winter: Remote effects of oceanic and atmospheric thermal conditions from the North Atlantic2014

    • Author(s)
      Nakanowatari T., K. Sato and J. Inoue
    • Journal Title

      Journal of Climate

      Volume: 27 Issue: 23 Pages: 8884-8901

    • DOI

      10.1175/jcli-d-14-00125.1

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      2014 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Oceanic influence on the Baiu frontal zone in the East China Sea2014

    • Author(s)
      Kunoki S., A. Manda, Y. -M. Kodama, S. Izuka, K. Sato, I. Fathrio, T. Mitsui, H. Seko, Q. Moteki, S. Minobe, Y. Tachibana
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 120

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    • Author(s)
      K. Sato, J. Inoue
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society 2016
    • Place of Presentation
      北京、中国
    • Year and Date
      2016-08-03
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  • [Presentation] 北極海のラジオゾンデ観測データが冬の中緯度で生じる寒波の予報精度に与える影響2016

    • Author(s)
      佐藤和敏, 猪上淳, 山崎哲, Joo-hong Kim, M. Maturilli, K. Dethloff, and S. Hudson
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2016
    • Place of Presentation
      幕張、幕張メッセ
    • Year and Date
      2016-05-26
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      佐藤和敏, 猪上淳, 山崎哲, Joo-hong Kim, M. Maturilli, K. Dethloff, and S. Hudson
    • Organizer
      日本気象学会メソ気象研究連絡会
    • Place of Presentation
      東京、気象庁
    • Year and Date
      2016-05-17
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    • Invited
  • [Presentation] Impact of radiosonde data over the Arctic ice on forecasting winter extreme weather over mid latitude2016

    • Author(s)
      K. Sato, J. Inoue, A. Yamazaki, Joo-hong Kim, M. Maturilli, K. Dethloff, and S. Hudson
    • Organizer
      22nd International Symposium on Polar Science
    • Place of Presentation
      仁川、韓国
    • Year and Date
      2016-05-10
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  • [Presentation] Impact of radiosonde data over the Arctic ice on forecasting winter extreme weather over mid latitude2016

    • Author(s)
      K. Sato, J. Inoue, A. Yamazaki, Joo-hong Kim, M. Maturilli, K. Dethloff, and S. Hudson
    • Organizer
      European Geosciences Union General Assembly 2016
    • Place of Presentation
      ウィーン、オーストリア
    • Year and Date
      2016-04-21
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ドップラーレーダーによって観測された海氷縁で強化される降雪現象2015

    • Author(s)
      佐藤和敏、猪上淳
    • Organizer
      第6回極域科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      立川、国立極地研究所
    • Year and Date
      2015-11-16
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  • [Presentation] Comparison of snow depth on the sea ice between buoys and CFSR data2015

    • Author(s)
      Sato K. and J. Inoue
    • Organizer
      IUGG General Assembly 2014
    • Place of Presentation
      プラハ、チェコ
    • Year and Date
      2015-06-26 – 2015-06-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparison of snow depth on the sea ice between buoys and CFSR data2015

    • Author(s)
      Sato K. and J. Inoue
    • Organizer
      26th International Union of Geodesy and Geophysics General Assembly
    • Place of Presentation
      プラハ、チェコ
    • Year and Date
      2015-06-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CFSR再解析データにおける海氷上積雪深の再現性について2015

    • Author(s)
      佐藤和敏、猪上淳
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015
    • Place of Presentation
      幕張、幕張メッセ
    • Year and Date
      2015-05-26
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] CFSR再解析テータによる海氷上積雪量の再現性について2015

    • Author(s)
      佐藤 和敏、猪上 淳
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015
    • Place of Presentation
      幕張
    • Year and Date
      2015-05-26
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] CFSR再解析データにおける海氷上積雪深の再現性について2015

    • Author(s)
      佐藤和敏、猪上淳
    • Organizer
      日本気象学会2015年春期気象学会
    • Place of Presentation
      筑波、つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-05-24
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] CFSR 再解析データにおける海氷上積雪深の再現性について2015

    • Author(s)
      佐藤 和敏、猪上 淳
    • Organizer
      日本気象学会2015
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      2015-05-24
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  • [Presentation] メキシコ湾流の流軸変化がもたらす北極海の海氷減少とユーラシア大陸の異常寒波2015

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      佐藤和敏、猪上淳、渡部雅浩
    • Organizer
      日本気象学会2015年春期気象学会
    • Place of Presentation
      筑波、つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-05-22
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  • [Presentation] メキシコ湾流の流軸変化がもたらす北極海の海氷減少とユーラシア大陸の異常寒波2015

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      佐藤 和敏、猪上 淳、渡部 雅浩
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      日本気象学会2015
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      2015-05-22
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      Arctic Science Summit Week 2015
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      富山、富山国際会議場
    • Year and Date
      2015-04-29
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  • [Presentation] Influence of the Gulf Stream on the Barents Sea ice retreat and Eurasian coldness during early winter2015

    • Author(s)
      Sato K., J. Inoue and M. Watanabe
    • Organizer
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    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2015-04-29
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    • Author(s)
      Sato K., J. Inoue and M. Watanabe
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      ロゼンダル、ノルウェー
    • Year and Date
      2015-03-25
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  • [Presentation] 集中観測期間中に捉えた北極雲の特徴2015

    • Author(s)
      佐藤 和敏、猪上 淳、堀 正岳、大島 和裕、三井 拓、浅井 博明、竹田 大樹
    • Organizer
      ブルーアースシンポジウム2014\5
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      品川
    • Year and Date
      2015-03-20
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      Sato K., J. Inoue and M. Watanabe
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      AMS Meeting 2015
    • Place of Presentation
      フェニックス、アメリカ
    • Year and Date
      2015-01-05
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    • Place of Presentation
      サンフランシスコ、アメリカ
    • Year and Date
      2014-12-17
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      佐藤 和敏、猪上 淳、渡部 雅浩
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      立川
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      2014-12-02
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      立川
    • Year and Date
      2014-12-02
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      横浜
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      2014-05-23
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      ウィーン、オーストリア
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      2014-04-29
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      The 29th International Symposium on Okhotsk Sea and Sea Ice
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    • Organizer
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    • Place of Presentation
      Hobart, Australia
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    • Author(s)
      佐藤 和敏、猪上 淳、渡部 雅浩
    • Organizer
      日本海洋学会2014年度春期大会
    • Place of Presentation
      品川
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    • Author(s)
      佐藤 和敏、猪上 淳
    • Organizer
      第4回極域シンポジウム
    • Place of Presentation
      立川
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  • [Presentation] 領域モデルHIRHAMにおける夏季北極海上の低気圧の再現性2013

    • Author(s)
      佐藤 和敏, 猪上 淳, Annette Rinke, Klaus Dethloff
    • Organizer
      日本気象学会2013年度秋季大会
    • Place of Presentation
      仙台
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  • [Presentation] バレンツ海の海氷減少と中緯度大気応答との因果関係について2013

    • Author(s)
      佐藤 和敏、猪上 淳
    • Organizer
      日本気象学会2013年度秋季大会
    • Place of Presentation
      仙台
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      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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