New strategy for event attribution to estimate the dynamical impact of global warming on atmospheric circulation
| Project/Area Number |
23K22573
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| Project/Area Number (Other) |
22H01302 (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 | The University of Tokyo (2023-2024)
Japan, Meteorological Research Institute (2022) |
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Principal Investigator |
今田 由紀子 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50582855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩竈 秀夫 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (30391113)
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)
小坂 優 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (90746398)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | イベント・アトリビューション / 地球温暖化 / 力学的効果 / GCM / 大気海洋結合モデル / 季節予測 |
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| Outline of Research at the Start |
目の前で発生した異常気象は地球温暖化のせいなのか？この疑問に答えるために考案されたのが、イベント・アトリビューション（EA）と呼ばれる新しい研究手法である。これまで、気温や雨量を対象に多くのEA研究が行われてきたが、異常気象の引き金となる極端な循環場（気圧パターンなど）をEAの解析対象とすることは困難であることが知られている。本研究では、最新の季節予測モデルを応用し、大気の循環場を対象とするEAの新手法を確立し、異常気象の発生プロセスの理解を深めることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
気候モデルによる大規模実験を駆使して近年の極端現象の発現と地球温暖化との関係を定量的に示す「イベント・アトリビューション」（EA）と呼ばれる研究手法が近年注目を集めている。これまで行われてきたEAでは、気温上昇や水蒸気増加などの熱力学的な効果は定量化し易い一方、極端現象が発生する際の主要因となる極端な気圧パターンなどの循環場が温暖化によってどのように変化するか（力学的な効果）は、大気の内部変動の影響や気候モデル間の差が大きく、検出が難しいことが課題であった。
本研究では、気圧などの循環場を解析対象とし、従来のEA手法において混在していた循環場の「発生」と「成長」過程を分離し、後者に対する温暖化の作用を調べることで力学的な効果の段階的な理解を試みる。手段として、大気海洋結合モデルを用いた季節予測システムを応用した新しいEAシステムを開発する。これらを達成するため、極端現象に対する地球温暖化の力学的効果を探求するメカニズム班と、その手法を用いて極端現象に対する地球温暖化の力学的効果を探求するメカニズム班に分かれて研究を進める。
R4年度は、システム班が、日本における過去のいくつかの極端現象事例を対象に季節予測のアンサンブルメンバー数を増加させる実験を実施した。さらに、初期値化過程に変更を加え、温暖化の影響を除去する「温暖化なし」実験のプロトタイプを作成した。メカニズム班は、既存の大気モデルをベースとしたEAシステムに簡易的な変更を加えた擬似的な予報型のEAプロダクトを作成し、循環場のEAに向けた予備解析を行った。進捗確認のための打合せを、2ヶ月に1回程度の頻度で実施した。
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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
システム班による既存の季節予測システムを応用したアンサンブル増加実験は順調に進み、予備解析に必要なデータを用意することができた。
初期値化過程を改変して温暖化の影響を除去する「温暖化なし」実験は初の試みであるため、予期せぬ不具合が発生する可能性もあったが、試行錯誤を重ねた上で、年度内にプロトタイプを完成させることに成功した。
システム班が開発する新しいEAシステムの完成を待つ間に、メカニズム班では、大気単体モデルを用いた簡易的な手法で予備解析を行う手法を考案し、今後の解析の助けとなるノウハウを得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
システム班が作成した季節予測ベースの大規模アンサンブル実験を使って、メカニズム班が本格的な極端循環場の解析を開始する。また、メカニズム班が予備解析のために用意した簡易的な予測型EA実験について論文化を進める。
システム班は、R4年度に作成した温暖化なし実験の試行版のシミュレーション数を増やし、EAの解析のためのデータを整備する。また、温暖化なし実験手法について論文化を進める。
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Report
(1 results)
Research Products
(9 results)
