2019 Fiscal Year Annual Research Report
Impacts of rapid SST rise in western boundary currents and marginal seas on extreme weather events
| Project Area | Mid-latitude ocean-atmosphere interaction hotspots under the changing climate |
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| Project/Area Number |
19H05697
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
飯塚 聡 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 水・土砂防災研究部門, 総括主任研究員 (40414403)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
万田 敦昌 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00343343)
安永 数明 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (50421889)
佐藤 友徳 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (10512270)
川瀬 宏明 気象庁気象研究所, 応用気象研究部, 主任研究官 (20537287)
美山 透 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 主任研究員 (80358770)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 海面水温 / 極端気象 / 温暖化 / 豪雨 / 令和元年東日本台風 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本周辺の海面水温は，黒潮・親潮や対馬暖流の影響で複雑な空間構造を持ち，また長期的には他の海域に比べ上昇率が大きい。本研究では、高分解能海洋再解析データや観測データも活用しながら，様々な時空間スケールの変動を有する日本周辺の海面水温が，数値モデルで予測される豪雨や豪雪などの極端気象現象に与える影響を明らかにすることを目的としている。
衛星データ及び高分解能海洋再解析データにおける1993年から2018年までの日本周辺での海面水温の上昇傾向の特徴について調査した。その結果，黒潮や親潮域で各データに整合的な水温上昇トレンドの存在が確認された。また，気象庁の地上観測データ等を用いた解析では、北日本の夏季の大雨の頻度が日本海の海水温との間に有意な相関関係があることが分かった。
令和元年東日本台風に伴う大雨に対する1980年以降の日本周辺の気温と海面水温の長期的な昇温の影響について評価する数値実験を実施した。その結果，近年の長期的な気温と海面水温の上昇が記録的な大雨に寄与した可能性を示唆する結果が得られた。また，令和元年に見られた黒潮や海洋渦スケールの局所的な異常高水温も大雨に寄与した可能性を示唆する結果も得られた。
近年の日本近海の海面水温の温暖化傾向が豪雨に及ぼす影響を明らかにするために，梅雨期集中豪雨の典型例である平成29年7月九州北部豪雨を対象とした数値シミュレーションを開始した。その結果，12時間積算雨量が海面水温1℃の上昇に換算して7％を上回る増加が生じる可能性があることを示唆する結果が得られた。
豪雨・豪雪の供給源となる日本周辺での海洋上の水蒸気の把握を行うため，石川県能登半島沖合にある舳倉島に気象観測測器を設置した。また，五島列島の南西沖合の東シナ海に位置する離島での水蒸気観測を行うための準備も進めた。
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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
研究計画に掲げた当初の目的にそって、観測およびモデルデータの解析が進んでいる。複数の海面水温データを用いた日本周辺海域での海面水温の上昇傾向の調査では，黒潮域や親潮域で顕著な水温上昇トレンドの存在が確認された。加えて，高分解能海洋再解析のメリットを活かし，人工衛星では得られない海面下のトレンドも見いだした。また，日本近海の海面水温と大雨頻度を調査した結果では，北日本の大雨強度が日本海の水温と有意な関係があるという新たな知見も得られた。
計画開始後に発生した令和元年東日本台風に伴う大雨に対する影響評価実験を迅速に開始し，近年の長期的な気温と海面水温の上昇や中緯度特有の海面水温構造の影響に着目した研究を進めることができている。さらに，複数の海面水温データを用いた雲解像気象シミュレーションを実施し，海面水温データの不確実性が梅雨期の豪雨に影響することも確認できた。
観測研究に関しては，気象測器の設置許可などの申請手続きの都合もあり，日本海が悪天候になる冬季に舳倉島に気象測器を設置することになったが，無事測器の設置が行われ観測データも順調に取得されており，今後の観測研究を進める環境を整えることができた。以上の点から，おおむね順調に計画を進めることができたと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
日本周辺での海面水温の上昇トレンドについては，混合層や海洋内部の構造，海面熱フラックスとの対応を踏まえ，大気強制により生じた結果か海洋の力学的な要因で生じた結果かを海洋同化データを活用してさらに調査を進める。
日本周辺の海面水温と北日本の豪雨との関係については、地球温暖化対策に資するアンサンブル気候予測データベース（d4PDF）を利用し，観測データに見られた関係性が普遍的にみられるのかを確認する解析を試みる。
令和元年東日本台風に伴う大雨に関する数値実験では，1980年以降の日本周辺の気温と海面水温の長期的な上昇幅の不確実性を考慮した定量的な評価を試みる。また，気温上昇と海面水温のそれぞれの寄与に着目した実験を行う。海面水温空間構造の違いに着目した数値実験では，黒潮や親潮域の暖水渦に伴う高水温偏差の影響についてそれぞれ評価する実験を試みる。それらの結果を踏まえ，実施した結果をまとめる。
海上での水蒸気等の観測については，東シナ海の長崎県五島市男女群島の女島でも気象観測を開始し，石川県能登半島沖合にある舳倉島に設置した気象測器とともに観測されたデータの取得を進めると同時に随時解析も進める。また，注目すべき豪雨事例が発生した場合には適時数値シミュレーションを行い，水蒸気の供給源の評価も含めた調査を迅速に行う。
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