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近年における成層圏西風の弱化要因の解明-海氷・海面水温の変動が及ぼす力学影響-

Research Project

Project/Area Number 18J13564
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

星 一平  新潟大学, 自然科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords北極海氷域変動 / 成層圏 / 惑星波 / 極渦 / ENSO
Outline of Annual Research Achievements

近年、北半球中緯度域では冬季における地上気温が低下傾向となっている。その一因として、惑星波の成層圏への上方伝播強化に伴う極渦の弱化と、そのシグナルの下方影響という成層圏過程の寄与が指摘されている。また、北極域における海氷域の減少が、成層圏過程を介して対流圏中緯度域での低温傾向に寄与している事も指摘されている。本研究では、成層圏での極渦弱化を引き起こす要因について、再解析データと数値実験結果の解析から調べた。
研究第一年度において、海氷域変動による影響は熱帯成層圏東西風の準二年振動 (quasi-biennial oscillation; QBO) の位相によって異なる事を見出した。特に、東風位相時のみで海氷域減少に伴う極渦の弱化が見られた。研究第二年度においては、このQBO位相依存性が生じるメカニズムの解析を中心に行なった。QBO位相別に、成層圏と対流圏における基本場の違いを調べ、その違いが海氷域変動に伴う大気応答に及ぼす影響を考察した。成層圏では、QBOに伴う東風領域の分布の違いと極渦の強さの違いが、少氷に伴う惑星波上方伝播応答の違いに及ぼす影響に着目した。対流圏では、ユーラシア大陸上での惑星渦度の南北勾配(導波管)の違いが、バレンツ・カラ海での少氷に伴う定常ロスビー波応答に及ぼす影響に着目した。この結果は原著論文としてまとめ、投稿した。
また、近年の北極域における海氷域減少が成層圏の極渦弱化に及ぼす影響の強度とモデル間誤差を評価するために、成層圏までを陽に解像する4つの大気大循環モデルを用いた海氷感度実験の結果の解析も実施した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

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

    (11 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A tropospheric pathway of the stratospheric quasi-biennial oscillation (QBO) impact on the boreal winter polar vortex2020

    • Author(s)
      Yamazaki Koji、Nakamura Tetsu、Ukita Jinro、Hoshi Kazuhira
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics

      Volume: 20 Issue: 8 Pages: 5111-5127

    • DOI

      10.5194/acp-20-5111-2020

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Weak Stratospheric Polar Vortex Events Modulated by the Arctic Sea‐Ice Loss2019

    • Author(s)
      Hoshi Kazuhira、Ukita Jinro、Honda Meiji、Nakamura Tetsu、Yamazaki Koji、Miyoshi Yasunobu、Jaiser Ralf
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      Volume: 124 Issue: 2 Pages: 858-869

    • DOI

      10.1029/2018jd029222

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 少氷年に発生したWeak Polar Vortex eventにおける成層圏-対流圏鉛直結合の特徴2019

    • Author(s)
      星一平, 浮田甚郎, 本田明治, 中村哲, 山崎孝治, 三好勉信
    • Journal Title

      月刊海洋

      Volume: 51 Pages: 89-96

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 北極-中緯度気候リンクにおけるQBO位相依存性2019

    • Author(s)
      星一平
    • Organizer
      日本気象学会2019年度春季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 北極-中緯度気候リンクのQBO位相依存性とメカニズムの一考察2019

    • Author(s)
      星一平
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Impact of stratospheric quasi-biennial oscillation on Arctic-midlatitude climate linkage2019

    • Author(s)
      Kazuhira Hoshi
    • Organizer
      Arctic-East Asia Weather Linkage
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Atmospheric response to recent Arctic sea ice loss: sensitivity experiments using four high-top AGCMs2019

    • Author(s)
      Kazuhira Hoshi
    • Organizer
      JPI Climate Belmont InterDec 3rd Annual Retreat Meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Weak stratospheric polar vortex events modulated by the Arctic sea ice loss2018

    • Author(s)
      Kazuhira Hoshi
    • Organizer
      AOGS 15th Annual Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterizing influences of the Arctic sea ice loss on weak stratospheric polar vortex events2018

    • Author(s)
      Kazuhira Hoshi
    • Organizer
      SPARC general assembly 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 北極海氷変動に伴うWeak Polar Vortex event の特徴2018

    • Author(s)
      星一平
    • Organizer
      日本気象学会2018年春季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 北極域海氷変動と極渦変動の関係のQBO位相依存性2018

    • Author(s)
      星一平
    • Organizer
      東京大学大気海洋研究所国際沿岸センター研究集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited

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

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