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Improvement of ocean mixed layer model toward the accurate prediction of future global warming

Research Project

Project/Area Number 23654165
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

HIBIYA Toshiyuki  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80192714)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) HASUMI Hiroyasu  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40311641)
Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2012: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords海洋混合層モデル / 乱流クロージャーモデル / 乱流パラメタリゼーション / Large Eddy Simulation / 風応力 / 海面熱フラックス / 海面水温 / 台風 / 海洋混合層 / 海洋大循環モデル / アルゴデータ / 投棄式乱流計 / 投棄式流速計
Research Abstract

Using the large eddy simulation model, we have carried out idealized numerical experiments for the oceanic mixed layer processes under several forcing scenarios consisting of wind stress, heating, and cooling; the obtained results were used to assess the most widely used Mellor-Yamada (MY) mixed layer model. We have modified its formulation on the turbulent length scale and the stability functions following the recent study of the atmospheric mixed layer to improve the performance in reproducing the upper ocean response under each forcing scenario.
We have next incorporated thus modified mixed layer model into an ocean general circulation model to assess its performance in the realistic situations in the ocean. Comparing the numerical results with the observed ones in the northwestern Pacific, it has been shown that this model performs much better than the original MY model under strong wind forcing after passage of typhoons in summer and under sea surface cooling in winter.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (51 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (38 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] Assessment of mixed layer models embedded in an ocean general circulation model2013

    • Author(s)
      Watanabe, M., and T. Hibiya
    • Journal Title

      Journal of Oceanography

      Volume: (in press) Issue: 3 Pages: 69-69

    • DOI

      10.1007/s10872-013-0176-6

    • NAID

      40019654920

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    • Author(s)
      Nagai, T, and T.Hibiya
    • Journal Title

      Journal of Oceanography

      Volume: 69 Issue: 4 Pages: 369-377

    • DOI

      10.1007/s10872-013-0179-3

    • NAID

      40019724770

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      Hibiya, T., N. Furuichi and R. Robertson
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 39 Issue: 24

    • DOI

      10.1029/2012gl054068

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    • Author(s)
      Nagai, T., and T. Hibiya
    • Journal Title

      Journal of Oceanography

      Volume: 68(5) Issue: 5 Pages: 797-806

    • DOI

      10.1007/s10872-012-0141-9

    • NAID

      40019447330

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      Furuichi, N., T. Hibiya, and Y. Niwa
    • Journal Title

      Journal of Oceanography

      Volume: 68(2) Issue: 2 Pages: 285-294

    • DOI

      10.1007/s10872-011-0095-3

    • NAID

      40019210962

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      Iwamae, N, and T.Hibiya
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      Journal of Oceanography

      Volume: 68 Pages: 195-203

    • NAID

      40019147711

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      Iwamae, N., and T. Hibiya
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      東京海洋大学品川キャンパス(東京)
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      伊地知 敬, 日比谷 紀之
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      2013年度日本海洋学会春季大会
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      東京海洋大学品川キャンパス(東京)
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      2013-03-24
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      高木 智章, 日比谷 紀之
    • Organizer
      2013年度日本海洋学会春季大会
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      東京海洋大学品川キャンパス(東京)
    • Year and Date
      2013-03-24
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      伊地知 敬, 日比谷 紀之
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      2012年度日本海洋学会秋季大会
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      東海大学清水校舎(静岡)
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      2012年度日本海洋学会秋季大会
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      東海大学清水校舎(静岡)
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      Asia Oceania Geoscience Society (AOGS); American Geophysical Union (AGU) (Western Pacific Geophysics Meeting (WPGM)) Joint Assembly 2012
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      http://ns.eps.s.u-tokyo.ac.jp/en/member/index.php?_urid=1387&_lang=en

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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