| Project/Area Number |
23K22570
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| Project/Area Number (Other) |
22H01299 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
森 正人 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (00749179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小坂 優 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (90746398)
建部 洋晶 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), グループリーダー (40466876)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | 海氷 / テレコネクション / 北極ー中緯度連関 / 地球温暖化 / 異常気象 / 北極－中緯度連間 / 大気海洋相互作用 / 北極－中緯度連関 |
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| Outline of Research at the Start |
地球温暖化に伴う北極海氷の減少が中緯度域の気象や気候へ与える影響の解明は世界的な研究課題の一つとなっている。特に、冬季ユーラシア大陸の中央部から東アジアで近年頻発する異常寒波や寒冬の発生に北極海氷減少が遠隔に影響している可能性が指摘されているものの、依然として不確定性が大きい。世界的な議論を前進させるためには、寒波・寒冬をもたらす大規模大気循環変動であるWACEパターンと北極海氷変動とを一つの結合系と捉え直し、新しい観点から問題を再考する必要がある。本研究は、最新の大気海洋結合モデルならびに大気モデルを駆使し、WACEパターンと北極海氷変動との相互作用のメカニズムを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
WACEパターンの形成に対する大気-海洋-海氷相互作用の重要性を調査するために、昨年度までに実施した数値実験の結果を詳細に解析した。具体的には、大気海洋結合モデルによる大規模アンサンブル実験と、そこから得られた海面水温や海氷密接度で駆動した大気大循環モデルによる大規模アンサンブル実験とを比較し、結合の影響を評価した。その結果、大気-海洋-海氷結合によってWACEパターンのみならず、太平洋北米パターン(PNA)や北大西洋振動(NAO)などの他の主要変動モードも増幅されることが明らかとなった。エネルギー解析を行なったところ、結合によりパターンが持つ有効位置エネルギーへの減衰が減少することが結果として運動エネルギーの増大を招き、パターンの変動の増幅をもたらしていることが明らかになった。これらの結果は論文にまとめられた(Mori et al. 2024）。
また、環北極域の大気循環変動や付随する大気-海洋-海氷相互作用が遠隔に駆動されるメカニズムを、観測・再解析データやモデルシミュレーションを用いて調査した。熱帯の主要な大気海洋変動であるエルニーニョ・南方振動(ENSO)がNAOや北太平洋環状モード(NAM)に遠隔に与える影響の季節性と温暖化に伴う変化を調査した。現在気候ではENSO-NAO相関が初冬の弱い正から晩冬の顕著な負へと反転するが、温暖化した気候では初冬から既に明瞭な負相関を示すことを見出し、この変化のメカニズムを議論した(Gen et al. 2024)。加えて、これに伴ってNAMへの影響がどう変わるかの解析を進めた。
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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
大気-海洋-海氷結合の影響を調査するための実験セット（前述）を用いて、WACEパターンの形成に対する結合のインパクトを定量化し、論文としてまとめることができた。引き続き詳細なメカニズムの解明を目指し調査を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
大気海洋結合モデルによる大規模アンサンブル実験とその対となる大気大循環モデルによる大規模アンサンブル実験との比較から、大気-海洋-海氷結合過程の有無がWACEパターンのみならず、太平洋北米パターン(PNA)や北大西洋振動(NAO)などの北半球冬季に卓越する複数の主要変動モードの振幅にも無視できない影響を与えていることが明らかになった。このことは、大気海洋結合によって大気変動モードが増幅される何らかの（おそらくモード間に共通した）メカニズムが存在することを示唆している。そこで今後は、解析対象をWACEだけでなく他の主要変動モードにも拡げ、大気海洋結合のより詳細なメカニズムを明らかにするための解析を実施する。そのために、追加の数値実験を行う予定である。
また、大気と海氷との相互作用については依然として未解明な部分がある。引き続き詳細なメカニズムの解明を目指し調査を進める。
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