大気大循環と内部対流システムの変動時空間スケールの研究
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21K13991
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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 | Institute of Physical and Chemical Research (2022)
The University of Tokyo (2021) |
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Principal Investigator |
末松 環 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 特別研究員 (40872544)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
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| Keywords | 水惑星実験 / 全球雲解像モデル / Walker循環 / 季節内振動 / マッデン・ジュリアン振動 / Hadley循環 / 雲解像モデル |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、大気大循環の変動プロセスと時空間スケールを明らかにすることを目的に、全球雲解像モデルNICAMを用いて大気大循環が外部の熱的強制に応答可能な時空間スケールを調べる水惑星実験を実施する。さらには、モデルで再現された大気大循環と内部の対流システムの解析から、それらの間の関係性を明らかにすることで、熱帯気象の難問と位置付けられている大規模な対流システム、マッデン・ジュリアン振動のメカニズム解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
大規模な熱帯の対流活動であるマッデン・ジュリアン振動の再現性について、本研究で使用する、全球雲解像モデル解像モデル、NICAMにおける再現性とその課題について解析した。具体的にはNICAMの再現する熱帯域の東西大循環が強すぎるために、マッデン・ジュリアン振動の東進速度が遅くなる傾向にあり、さらに、非現実的に海面水温の経年変動の影響を受けていることを示した。これらの結果は投稿論文及び国内外の学会で発表を行った。
その他にも、NICAMの雲微物理設定による、マッデン・ジュリアン振動や惑星規模の循環の再現性への影響について調査した。その結果、対流圏上層の水物質の量によって、対流活動と循環場の結合の仕方に差異が生じること、形成される循環場の空間的規模に差異が生じることが判明した。これらは今後進めていく予定の水惑星実験において、海面水温の変動に対する大気大循環の応答時定数も、雲微物理の設定によって変わることを示唆している。
これらの解析を参考にし、該当年度は実施する水惑星実験の設定の詳細を決定し、水惑星実験の一部を開始した。海面水温の変動の周期が短い実験では、仮説通りに大気大循環の上昇流域の変動が見られないことが確認できた。また、今後この研究をNICAM以外のモデルでも実施し、モデル間比較を実現するために、実験のプロトコルを作成し、他のモデル開発グループとも情報共有と議論を重ね、国際共同研究へと発展させる準備をした。
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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
実施予定の実験が順調に進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度中に予定している実験の全てをNICAM実施し、解析に向けたデータ整備を完了する。次年度以降実験結果の解析と考察を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(17 results)
