大気・海洋・海氷相互作用系の変動による北日本の冬季降水への影響

• Project Area: Multi-scale air-sea interaction under the East-Asian monsoon: A "hot spot" in the climate system
• Project/Area Number: 25106701
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 佐藤 友徳 北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 准教授 (10512270)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2013: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 気候変動 / 降水量 / 冬季モンスーン / 海面水温 / 気象モデル / 日本 / 数値シミュレーション

Outline of Annual Research Achievements

1980年代以降の日本近海における海面水温の上昇や海氷分が、日本周辺の冬季降水量変動に与える影響について調べた。まず、1982/83～2007/08年の26年分の冬季について、領域大気モデルWRF-ARWを使用した数値実験を行った。大気の境界値はJRA-25/JCDAS、海面水温はOISSTの日別値を用いた（以降、REALラン）。海面水温の長期的な変化による大気への影響を調べるため、海面水温の日別気候値を作成し、これを境界条件とした感度実験も行った（以降、CLIMラン）。REALランは、東北地方の日本海側で有意な降水量の増加を示し、観測された特徴を再現した。また、統計的に有意ではないものの北陸地方に観測と類似した減少傾向を再現した。CLIMランでは、東北～北陸地方の日本海側で、観測やREALランとは異なり降水量は減少傾向に転じていたことから、近年の日本海上の海面水温上昇が日本海側の冬季降水のトレンドに寄与していたことが分かった。さらに、日本海で発生・発達する低気圧が活発な年に着目すると、海面水温の上昇が低気圧性降水の増加に寄与し、太平洋側の降水量にまで影響を及ぼしうることが示唆された。また、オホーツク海の海氷面積変動は、オホーツク海側地方の冬季降水量や降水強度に影響する可能性が示唆された。日本近海の海面水温や海氷分布は全球気候モデルによる地球温暖化予測においても不確実性が大きい。本研究で見積もられた海水温・海氷の偏差が陸上降水量に与える影響は、地域気候予測の不確実性として翻訳することが可能である。
JRA55再解析データにより太平洋沖を通過する南岸低気圧と海面水温との関係を調べたところ、東京の降雪割合と低気圧経路の関係、すなわち低気圧経路が南にずれるほど東京で降雪が生じやすくなるという経験的に知られる関係、を統計的に示すことに成功した。この関係は黒潮が大蛇行している時に明瞭となるのに対し、非大蛇行時には不明瞭となることが分かった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Recent intensification of the western Pacific subtropical high associated with East Asian summer monsoon (2015)
  • Author(s): Matsumura, S., S. Sugimoto, and T. Sato
  • Journal Title: Journal of Climate Volume: 28 Issue: 7 Pages: 2873-2883
  • DOI: 10.1175/jcli-d-14-00569.1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spatio-Temporal Variation of High-Temperature Events in Hokkaido, North Japan (2014)
  • Author(s): Mori, K., and T. Sato
  • Journal Title: Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II Volume: 92 Issue: 4 Pages: 327-346
  • DOI: 10.2151/jmsj.2014-404
  • NAID: 130004690900
  • ISSN: 0026-1165, 2186-9057
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A numerical experiment on the influence of the interannual variation of sea surface temperature on terrestrial precipitation in northern Japan during the cold season. (2013)
  • Author(s): Sato T., and S. Sugimoto
  • Journal Title: Water Resources Research Volume: 49 Issue: 11 Pages: 7763-7777
  • DOI: 10.1002/2012wr013206
  • NAID: 120005434491
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of synoptic-scale control on long-term declining trends of summer fog frequency over the Pacific side of Hokkaido Island (2013)
  • Author(s): Sugimoto S., T. Sato, and K. Nakamura
  • Journal Title: Journal of Applied Meteorology and Climatology Volume: 52 Issue: 10 Pages: 2226-2242
  • DOI: 10.1175/jamc-d-12-0192.1
  • NAID: 120005418072
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Unusually High Fog Frequency at Kushiro, Japan, during Early Autumn in 2012 (2013)
  • Author(s): Sugimoto S.
  • Journal Title: SOLA Volume: 9 Issue: 0 Pages: 139-142
  • DOI: 10.2151/sola.2013-031
  • NAID: 130004940984
  • ISSN: 1349-6476
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Recent intensification of the western Pacific subtropical high associated with East Asian summer monsoon (2015)
  • Author(s): Matsumura, S., S. Sugimoto, and T. Sato
  • Organizer: AGU fall meeting 2014
  • Place of Presentation: San Fransisco
  • Year and Date: 2015-12-18
• [Presentation] Seasonally and diurnally different response of surface air temperature to historical urbanization in Sapporo, North Japan (2015)
  • Author(s): Sato, T., S. Sugimoto, T. Sasaki
  • Organizer: AGU fall meeting 2014
  • Place of Presentation: San Fransisco
  • Year and Date: 2015-12-15
• [Presentation] Regional precipitation variability associated with mesoscale topography and SST patterns. -Case studies in South Asia and North Japan - (2015)
  • Author(s): Sato., T
  • Organizer: Asian monsoon Hydroclimate -Review of MAHASRI and Beyond-
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-03-04
• [Presentation] 東京の降雪と低気圧経路の関係に関する統計的解析 (2015)
  • Author(s): 天澤俊行, 佐藤友徳
  • Organizer: 日本気象学会北海道支部研究発表会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2015-01-20
• [Presentation] Recent Intensification of the Western Pacific Subtropical High Accompanied with the Baiu-rainband Activity (2014)
  • Author(s): Matsumura, S., S. Sugimoto, T. Sato
  • Organizer: AOGS 11th Annual Meeting
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2014-07-31
• [Presentation] Regional climate change during winter caused by the historical land-cover change in Hokkaido Island, Japan (2014)
  • Author(s): Sugimoto, S., T. Sato, and T. Sasaki
  • Organizer: 7th International Scientific Conference on the Global Water and Energy Cycle (GEWEX)
  • Place of Presentation: The Hague
  • Year and Date: 2014-07-14
• [Presentation] Coherent variability between diurnal cycle and intraseasonal oscillation in orographic precipitation around the Meghalaya Plateau. (2014)
  • Author(s): Sato, T.
  • Organizer: 7th International Scientific Conference on the Global Water and Energy Cycle (GEWEX)
  • Place of Presentation: The Hague
  • Year and Date: 2014-07-14
• [Presentation] 近年の梅雨活発化に伴った太平洋高気圧の強化 (2014)
  • Author(s): 松村伸治, 杉本志織, 佐藤友徳
  • Organizer: 日本気象学会春季大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-05-21
• [Presentation] A modeling study on the role of local SST warming on the precipitation trends observed in north Japan during winter monsoon (2013)
  • Author(s): Sato, T, and S. Sugimoto
  • Organizer: AGU Fall Meeting 2013
  • Place of Presentation: San Fransisco, Moscone center
• [Presentation] 日本海海面水温の上昇と冬季降水量の長期変化傾向について (2013)
  • Author(s): 佐藤友徳, 杉本志織
  • Organizer: 日本気象学会2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 仙台, 仙台国際センター
• [Presentation] Possible impact of sea surface warming on the spatial variation of winter precipitation trends in north Japan (2013)
  • Author(s): Sato, T., and S. Sugimoto
  • Organizer: Davos Atmosphere and Cryosphere Assembly DACA-13
  • Place of Presentation: Davos, Congress Centre Davos
• [Remarks] 日本海の海面水温変化に対応した降水量の増減
  • URL: http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/people/t_sato/research/img/SS2013WRR.jpg