| Project/Area Number |
21K13989
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 南大洋 / 南極 / 海面上昇 / 棚氷 / データ同化 / 数値シミュレーション |
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| Outline of Research at the Start |
海水準変動予測で、最も不確かな要素が南極氷床である。南極沿岸域の海がの変動をコントロールすることがわかり、その理解が急務である。世界最先端の研究は、観測データは数が不十分で、モデルは過去の観測データの再現性が乏しいために、大きく前進できていない。研究代表者らは、棚氷融解が卓越しているアムンゼン海、トッテン氷河/棚氷沖の海洋領域モデルを開発してきた。モデルを安価/高速に駆動できるよう、研究的に重要で、観測データが南極沿岸域の中では多く存在する狭い領域に注目し、(a)綿密な観測とモデルの比較、(b)膨大な数の感度実験を可能にし、同化がうまくできていない理由を特定し、同化プロダクトを開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In our study of the West Antarctic, we developed ocean state estimates with explicit ice shelf cavity representations, using adjoint sensitivities. While these estimates matched observational data for the mean state, they didn't capture interannual variability accurately. For a better agreement with observations, we conducted high-resolution simulations, exploring subglacial freshwater discharge and ocean-current-bottom topography interaction. For the East Antarctic, we are optimizing models using Green's functions and adding biogeochemical components. This aims to create a comprehensive ice shelf-ocean-carbon coupled simulation, enhancing our understanding of climate interactions.
Our work, publishing 14 articles including high-impact journals (e.g., Nature Communications and Geophysical Research Letters), advances our understanding of ice shelf melting and Antarctic ice loss.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
南極沿岸域の中で、最も南極の氷損失が卓越するアムンゼン海、観測データ/数値モデル研究ともにほとんど実施されてこなかった東南極沿岸トッテン氷河/棚氷沖ににおける研究を行った。棚氷融解を駆動する大気/海洋プロセスについて、新しい見方を示した研究も多く、学術的に意義があるものとなった。これらの知見は、全球モデルなどのより低解像度開発やそのためのパラメタリゼーション開発に役立てられる。長期間のシミュレーションである気候モデルにおける海洋循環や海水準といった全球環境将来予測スキルの発展に資する。
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