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温位座標に基づく大気エネルギー循環の研究

Research Project

Project/Area Number 18J01336
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

菅野 湧貴  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsエネルギーサイクル / 温位座標 / 質量荷重付平均
Outline of Annual Research Achievements

温位面での質量重み付き時間平均法(T-MIM)に基づくエネルギー収支の定式化を考察した。時間平均場について、そこから更に東西平均場と東西平均からの偏差に分けて定式化を進めた。それにより、東西平均場、停滞性波動、非停滞性波動の3者の間のエネルギー変換を記述することとなった。東西平均場と非停滞性波動成分は位相依存性を持たないが、停滞性波動成分については位相依存性がある。エネルギー収支を精度よく解析するツールの開発を進めている。
T-MIMにおけるエネルギー収支の結果と比較をするために、温位面での質量重み付き東西平均法(Z-MIM)に基づくエネルギーサイクルを研究した。CMIP5から5つの気候モデルの結果を用いて、地球温暖化が21世紀末におけるエネルギー収支にどのように影響を与えるのかを明らかにした。東西平均の運動エネルギーと有効位置エネルギーは、12月から2月の有効位置エネルギーの除き、21世紀末には現在気候に比べて増加する。一方、波動エネルギーは将来弱化する。波動エネルギーの収支は、力学変換による流入が将来弱化し、非断熱加熱に伴う生成が将来増加する。研究成果の論文化を進めている。
Z-MIMに基づくエネルギーサイクルの季節変化について解析を行った。夏半球と冬半球に分けて解析すると、エネルギーは冬に大きな値となり、夏に小さい値となる。北半球と南半球を比べると、北半球の方が季節変化の振幅が大きい。定常成分を見ると非断熱加熱に伴う波動エネルギーの生成が夏季と冬季で符号が異なることが明らかとなった。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ベルゲン大学(ノルウェー)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Future Reductions in Polar Cold Air Mass and Cold Air Outbreaks Revealed From Isentropic Analysis2020

    • Author(s)
      Kanno Yuki、Iwasaki Toshiki
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 47 Issue: 3

    • DOI

      10.1029/2019gl086076

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Indicators and trends of polar cold airmass2019

    • Author(s)
      Yuki Kanno, John E. Walsh, Abdillah R. Muhammad, Yamaguchi Junpei, and Toshiki Iwasaki
    • Journal Title

      Environmental Research Letters

      Volume: 14(2) Issue: 2 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1088/1748-9326/aaf42b

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Future changes in polar cold air mass and cold air outbreaks in the Northern and Southern Hemispheric winte2019

    • Author(s)
      Kanno, Y. and T. Iwasaki
    • Organizer
      27th IUGG General Assembly
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synoptic features of strong cold air outbreak event over North America2019

    • Author(s)
      Kanno, Y, L. Papritz, T. Spengler
    • Organizer
      27th IUGG General Assembly
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 冬季の北米における寒気流出の経路と総観場の関 係2019

    • Author(s)
      菅野湧貴, L. Papritz, and T. Spengler
    • Organizer
      気象学会 2019 年度秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 温位座標に基づく大気エネルギーサイクルの将来変化2019

    • Author(s)
      菅野湧貴, 岩崎俊樹
    • Organizer
      2019 年度日 本海洋学会秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Synoptic features of strong cold air outbreak event over North America2019

    • Author(s)
      菅野湧貴, L. Papritz. and T. Spengler
    • Organizer
      波と平均流に関する研究集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Lagrangian characteristics of cold air outbreaks2019

    • Author(s)
      Kanno, Y, L. Papritz, T. Spengler
    • Organizer
      NORPAN Closing Workshop
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Isentropic analysis of Atmosphere-Ocean Interactions during cold air outbreaks2018

    • Author(s)
      菅野湧貴、岩崎俊樹
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Trajectory analysis for North American cold air outbreaks2018

    • Author(s)
      Kanno, Y, L. Papritz, T. Spengler
    • Organizer
      NORPAN Workshop on “Air-sea Interaction Processes”
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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