成層圏を介した太陽活動変動の地球気候への影響過程における遅延メカニズムの解明
Project/Area Number |
19K14798
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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Research Institution | Kyushu University (2022) Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (2019-2021) |
Principal Investigator |
野口 峻佑 九州大学, 理学研究院, 助教 (90836313)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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Keywords | 成層圏-対流圏結合 / 積雲対流 / 成層圏突然昇温 / 極渦弱化 / 大気海洋相互作用 / 成層圏-対流圏-海洋結合 / 環状モード / 長期予報 / 循環場拘束 / 高エネルギー粒子降り込み / 極夜ジェット振動 / 極渦強化 / 惑星規模波 / 北大西洋振動 / 大西洋子午面循環 / 南極周極流 / 太陽活動 / 地球システムモデル |
Outline of Research at the Start |
太陽活動変動の地球気候への影響を考えるにあたり、成層圏を介した下方影響過程は重要な役割を担っている。近年の研究により、太陽の11周期変動に対して、その成層圏から地表への影響が、ピークから2-4年の遅れをもって顕在化することが示されてきた。本研究は、この遅延のメカニズムおよび堅牢性を明らかにするために、地球システムモデルを用いた一連の数値実験を行う。特に、大気海洋相互作用の効果や、これまでモデルに取り入れられてこなかった高エネルギー粒子降り込みの効果が、この過程において果たす役割を確率的に把握することを試み、より精緻かつ包括的な知見の獲得を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
(1)昨年度の成層圏循環の拘束仕様に対する感度実験をさらに進め、対流システムの応答の詳細を解析した。特に、上部対流圏・下部成層圏領域において温度偏差を与えた際の、台風などの組織化した対流システムの応答の大きさに焦点をあてた。拘束仕様を調節した結果、理想的な条件下での変化を調査した先行研究と照らし合わせて、概ね妥当と判断できる大きさ(及び構造)の変化が実事例に対する実験においても得られることを確認した。しかしながら、過渡的挙動と関連し、応答評価には依然として注意が必要なこともわかった。 (2)再解析データ及び気候シミュレーションデータを用いた解析を実施し、上記の成層圏循環拘束実験で得た対流圏の応答過程を、最新事例や複数事例の合成図においても検出できるか確認した。概ね相当する描像を描けたが、複数事例の統計解析においては、成層圏イベントの定義の不十分さと対流圏応答の事例依存性の強さもあり、得られる合成偏差は実験において得られた偏差と比べて幾分小さくなることもわかった。また、これと関連し、南半球成層圏における極渦弱化イベントの前駆現象とその発生に好都合な外部条件についての整理を行いながら、成層圏イベントの定義方法について再考した。 (3)北大西洋域における遅延応答過程に関して、大気海洋相互作用を考慮したトイモデルを用いた解釈を試行した。長期にわたる気候シミュレーションデータからトイモデルにおけるパラメータを推定し、これまでの実験結果として得られた応答と同様の振る舞いを模擬した。
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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
本年度は、研究代表者の異動に伴い、研究環境の構築に時間を割く必要があった。このため、追加の実験実施の優先度は下がった他、論文化作業にも遅れが出たが、昨年度の想定範囲内ではあった。その一方で、上記の(2)や(3)などの、解析作業を進めることができた。特に(3)については、本研究課題の総括に向けて重要な作業であり、環境変化への対応が功を奏したとも言える。
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Strategy for Future Research Activity |
既存結果の論文化を進めていく。関連学会における成果発表にも力を注ぐ。
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Report
(4 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Long-range prediction and the stratosphere2022
Author(s)
Scaife A. A., Baldwin M. P., Butler A. H., Charlton-Perez A. J., Domeisen D. I. V., Garfinkel C. I., Hardiman S. C., Haynes P., Karpechko A. Y., Lim E.-P., Noguchi S., Perlwitz J., Polvani L., Richter J. H., Scinocca J., Sigmond M., Shepherd T. G., Son S.-W., Thompson D. W. J.
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Journal Title
Atmospheric Chemistry and Physics
Volume: 22
Issue: 4
Pages: 2601-2623
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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