• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2021 Fiscal Year Annual Research Report

Impacts of rapid SST rise in western boundary currents and marginal seas on extreme weather events

Planned Research

Project AreaMid-latitude ocean-atmosphere interaction hotspots under the changing climate
Project/Area Number 19H05697
Research InstitutionNational Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 万田 敦昌  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00343343)
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)
安永 数明  富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (50421889)
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)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2024-03-31
Keywords海洋熱波 / 極端気象 / JPCZ / 温暖化 / 大雪 / 降水粒子 / 海面水温 / 総観場分類
Outline of Annual Research Achievements

日本近海の水温変化傾向に関する知見をさらに進化させるため,高分解能海洋再解析データを活用して1993年以降の海洋熱波のデータセットを作成した。このデータセットの解析を行った結果,海洋熱波が2015年以降急増していること,さらに水温上昇は海面付近に限定されるものではなく,その鉛直方向の広がりは海面下数百メールにも及ぶことが明らかとなった。また,日本近海の長期的な温暖化傾向が,平成29年7月九州北部豪雨に対してどのような影響を与えていたのかを数値実験によって評価した。その結果,熱帯でみられるような気温上昇に伴う水蒸気量の増加よりも,むしろ中緯度海洋からの加湿によって生じた不安定化に伴う対流システムの上昇流強化を通じて降水量に影響を与えることがわかった。
日本近海の水温の長期変化が極端気象にもたらす影響に関する知見を一般化する目的で,アンサンブル気候予測データベース(d4PDF)を用いて,強雨をもたらす総観場毎に強雨頻度と海面水温との関係を調べた。その結果,上空寒気や強い水蒸気移流を伴う総観場において,近海の海面水温が高いほど強雨の頻度が増加することが分かった。この他,日本周辺海域に特有な黒潮大蛇行に着目し,それに伴う海面水温が豪雨などに及ぼす影響について調べた。
日本海の暖候期の降水粒子の特性に関する観測では,雨粒の大きさと数密度の特徴に着目した解析を新規に行い、暖候期に冷たい雨と暖かい雨と呼ばれる異なる降水過程が起きていることを示唆する観測事実を捉えることができた。A02-3班が中心に実施した日本海寒帯気団収束帯(JPCZ)の船舶観測の地上支援を実施するとともに,領域モデルによる再現実験も行うことで班間連携をさらに強化した。豪雪事例として,令和2年度の記録的豪雪に加え,2018年1月に新潟市で発生した大雪に対する海面水温の影響を調べる研究も進めた。

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。特に,日本周辺の海洋熱波の研究を加速させるために,海洋データ同化モデルに基づいた新しい海洋熱波データセットを作成し配布を始めた。我々の海洋熱波の研究は,メディアでたびたび取り上げられるなど注目を集めている。
令和3年8月の大雨や12月の大雪事例についても温暖化の影響を即座に評価するともに,令和2年度の大雪や大雨に対する温暖化を調べた研究成果を学会で発表し,さらに誌上発表を行った。加えて,観測データの解析から得られた強雨と総観場の関係をふまえて,大規模アンサンブルデータを用いた統計解析へと議論を進展させることができた。この解析手法や得られた結果は,様々な地域や現象に対しても適用することが可能であり,個々のケーススタディの結果を橋渡しすることも可能となる汎用性が高い成果と言える。また,近年の日本近海の温暖化の影響が豪雨に及ぼす影響のプロセスについても知見が得られた。
研究計画に掲げた水蒸気輸送に関する研究テーマでは,日本海の海上では暖候期に冷たい雨と暖かい雨と呼ばれる異なる降水過程が起きていることを示唆する観測事実を初めて捉えることができた。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。

Strategy for Future Research Activity

引き続き日本周辺の海洋温暖化の進行状況を調べるとともに,海洋熱波の予測可能性についても研究を進める。また,日本周辺海域に特有な黒潮大蛇行に伴う海面水温が豪雨などに及ぼす影響についての調査を継続する。一方,これまで総観場別に評価してきた強雨と海面水温の関係については,数値実験を実施して両者の因果関係やメカニズムについて検討を始めるとともに,温暖化による寄与を評価できる手法への拡張を試みる。
2018年1月の新潟の大雪事例,令和2年度及び3年度に発生した大雪や大雨や2022年1月の日本海船舶観測でとらえられたJPCZに対して,実験の結果をさらに分析し,観測班とも連携して論文投稿・掲載を目指す。また,新たな豪雨や豪雪が起こった際には温暖化の影響評価を実施する。
A02-3班を中心に令和4年6月に予定されている東シナ海における大気海洋同時観測と連携し,大気・海洋再解析データや離島での水蒸気・気温・風速のデータの解析を行い,豪雨などの発生に寄与する水蒸気フラックスに対する中緯度海洋からの局所的寄与の評価,大量の水蒸気が九州周辺に流入する際の気象条件,海洋構造などを調査する。さらに,日本近海の海面熱フラックスの解析を行い,海面フラックスの長期変化傾向における大気からの強制と海洋内部の過程の影響を切り分けるとともに,日本近海の温暖化が大気・海洋間の熱・水蒸気輸送に及ぼす影響の解明を目指す。

  • Research Products

    (41 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 17 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] A possible linkage of Eurasian heat wave and East Asian heavy rainfall in Relation to the Rapid Arctic warming2022

    • Author(s)
      Nakamura Tetsu, Sato Tomonori
    • Journal Title

      Environmental Research

      Volume: 209 Pages: 112881~112881

    • DOI

      10.1016/j.envres.2022.112881

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of an Upper-level Trough on the Formation of a Baiu Frontal Depression that Caused a Torrential Rainfall Event in Southern Kyushu, Japan on July 4, 20202022

    • Author(s)
      Tochimoto Eigo, Iizuka Satoshi, Ohigashi Tadayasu
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 18A Pages: 1~7

    • DOI

      10.2151/sola.18A-001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparing Frontal Structures of Extratropical Cyclones in the Northwestern Pacific and Northwestern Atlantic Storm Tracks2022

    • Author(s)
      Tochimoto Eigo, Niino Hiroshi
    • Journal Title

      Monthly Weather Review

      Volume: 150 Pages: 369~392

    • DOI

      10.1175/MWR-D-21-0181.1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sharp rises in large-scale, long-duration precipitation extremes with higher temperatures over Japan2021

    • Author(s)
      Hatsuzuka Daisuke, Sato Tomonori, Higuchi Yoshihito
    • Journal Title

      npj Climate and Atmospheric Science

      Volume: 4 Pages: 1~7

    • DOI

      10.1038/s41612-021-00184-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 2019年台風15号(Faxai)と19号(Hagibis)による海洋変化―高解像度海洋モデルとクーリングパラメーターを用いた台風による海洋水温変化の事例―2021

    • Author(s)
      飯田 康生, 筆保 弘徳, 田中 裕介, 飯塚 聡, 宮本 佳明
    • Organizer
      2021年度日本気象学会春季大会
  • [Presentation] Influence of warm SST in the Oyashio region n rainfall distribution of Typhoon Hagibis (2019)2021

    • Author(s)
      Satoshi Iizuka, Eigo Tochimoto
    • Organizer
      JpGU 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of midlatitude SSTs on Extreme Precipitation Events in 20192021

    • Author(s)
      Satoshi Iizuka, Eigo Tochimoto
    • Organizer
      International Workshop for mid-latitude air-sea interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Considering sea surface temperature change due to Typhoon Faxai(T1915) and Hagibis(T1919) using a high resolution ocean model and cooling parameter2021

    • Author(s)
      Iida, Koki, Fudeyasu Hironori, Tanaka Yusuke, Iizuka Satoshi, Miyamoto Yoshiaki
    • Organizer
      International Workshop for mid-latitude air-sea interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Potential Impact of Sea Surface Temperature on Regional Climate and Extreme Events2021

    • Author(s)
      Satoshi Iizuka
    • Organizer
      The 5th Convective-Permitting Modeling Workshop 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Potential Impact of Sea Surface Temperature on Regional Climate and Extreme Events2021

    • Author(s)
      Satoshi Iizuka
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Faxai(2019)およびHagibis(2019)による 海面水温低下の解析2021

    • Author(s)
      飯田 康生, 筆保 弘徳, 田中 裕介, 飯塚 聡, 宮本 佳明
    • Organizer
      2021年台風研究会
  • [Presentation] Faxai(2019)およびHagibis(2019)による 海面水温低下の解析2021

    • Author(s)
      飯田 康生, 筆保 弘徳, 田中 裕介, 飯塚 聡, 宮本 佳明
    • Organizer
      2021年度日本気象学会秋季大会
  • [Presentation] 2019年10月の低気圧に伴う三重の大雨に対する感度実験(途中結果)2021

    • Author(s)
      飯塚 聡, 栃本英伍
    • Organizer
      低気圧と暴風雨雪に係るワークショップ2021
  • [Presentation] Potential impact of marine heatwaves on Extreme Rainfall Events2021

    • Author(s)
      Satoshi Iizuka
    • Organizer
      Ocean Science Meeting 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 上層トラフが梅雨前線上のメソαスケール低気圧および令和2年7月豪雨に与えた影響2021

    • Author(s)
      栃本 英伍, 飯塚 聡, 大東忠保
    • Organizer
      2021年度日本気象学会春季大会
  • [Presentation] Impact of SST Anomalies Attributable to a Kuroshio Large Meander on Extreme Heavy Rainfall Caused by an Extratropical Cyclone2021

    • Author(s)
      Tochimoto Eigo, Iizuka Satoshi
    • Organizer
      International Workshop for mid-latitude air-sea interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 黒潮大蛇行に伴う海面水温偏差が温帯低気圧によって引き起こされた大雨に与えた影響2021

    • Author(s)
      栃本 英伍, 飯塚 聡
    • Organizer
      2021年日本地球惑星科学連合
  • [Presentation] スプリット前線を伴う温帯低気圧によって生じた大雨の数値シミュレーション2021

    • Author(s)
      栃本 英伍, 飯塚 聡
    • Organizer
      低気圧と暴風雨雪に係るワークショップ2021
  • [Presentation] 梅雨低気圧の構造と環境場の統計解析2021

    • Author(s)
      栃本 英伍, 柳瀬 亘
    • Organizer
      第3回高低気圧WS
  • [Presentation] Sparse Principal Component Analysis of Sea Surface Temperature variability in mid-latitude2021

    • Author(s)
      Miyama Toru
    • Organizer
      International Workshop for mid-latitude air-sea interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] JCOPE2M再解析による海洋熱波寒波データセット2021

    • Author(s)
      美山 透
    • Organizer
      低気圧と暴風雨雪に係るワークショップ2021
  • [Presentation] “warm rain”と“cold rain”~日本海における暖候期の降水粒子特性の違い~2021

    • Author(s)
      辻 泰成, 安永 数明, 濱田 篤
    • Organizer
      低気圧と暴風雨雪に係るワークショップ2021
  • [Presentation] “暖かい雨“と“冷たい雨“における降水粒子特性の違い2021

    • Author(s)
      辻 泰成, 安永 数明, 濱田 篤
    • Organizer
      日本気象学会2021年度秋期大会
  • [Presentation] Evaluating the role of SST on heavy precipitation with consideration of atmospheric circulation patterns2021

    • Author(s)
      Sato Tomonori, Hatsuzuka Daisuke
    • Organizer
      International workshop for mid-latitude air-sea interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 夏季北海道に強い降水をもたらす総観場と海面水温の関係2021

    • Author(s)
      初塚大輔,佐藤友徳
    • Organizer
      日本気象学会2021年度春季大会
  • [Presentation] 降水継続時間別にみた極端降水と地上気温の関係2021

    • Author(s)
      初塚大輔, 佐藤友徳,樋口義仁
    • Organizer
      日本気象学会2021年度春季大会
  • [Presentation] 台風によってもたらされる晩秋の降雪に対する海面水温の影響2021

    • Author(s)
      八幡大睦, 佐藤友徳
    • Organizer
      日本気象学会北海道支部第2回研究発表会
  • [Presentation] Decrease of Winter Cyclones Passages around Northern Japan due to a Reduction in Mesocyclone genesis2021

    • Author(s)
      Tamura Kenda, Sato Tomonori
    • Organizer
      15th Polar Low Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Seamless Detection of Cutoff Lows and Preexisting Troughs2021

    • Author(s)
      Kasuga Satoru, Honda Meiji, Ukita Jinro, Yamane Shozo, Kawase Hiroaki, Yamazaki Akira
    • Organizer
      International workshop for mid-latitude air-sea interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of atmospheric and ocean warming on heavy snowfall in 2020/2021 winter2021

    • Author(s)
      Kawase Hiroaki, Watanabe Shunichi, Fukui S., Imada Yukiko, Hayashi Syugo
    • Organizer
      International workshop for mid-latitude air-sea interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] East-Asian atmospheric rivers bring more frequent and intense extreme rainfall under global warming2021

    • Author(s)
      Kamae Yoichi, Imada Yukiko, Kawase Hiroaki, Mei W.
    • Organizer
      International workshop for mid-latitude air-sea interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新潟の大雪に影響を与えるJPCZと日本海のSST(途中結果)2021

    • Author(s)
      川瀬 宏明
    • Organizer
      低気圧と暴風雨雪に係るワークショップ2021
  • [Presentation] Impact of recent warming in East Asian marginal seas on the torrential rainfall event occurred in Kyushu Island, Japan in July 20172021

    • Author(s)
      Manda Atsuyoshi
    • Organizer
      International Workshop for mid-latitude air-sea interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of recent warming in East Asian marginal seas on the torrential rainfall event occurred in Kyushu Island, Japan in July 20172021

    • Author(s)
      Manda Atsuyoshi
    • Organizer
      AOGS2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of sea-ice cover on storm-mediated atmospheric warming over the Barents Sea: A regional modelling study2021

    • Author(s)
      Manda Atsuyoshi
    • Organizer
      JpGU2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of recent warming in East Asian marginal seas on the torrential rainfall event occurred in Kyushu Island, Japan in July 20172021

    • Author(s)
      Manda Atsuyoshi
    • Organizer
      JpGU2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海氷分布が冬季バレンツ海の昇温過程に及ぼす影響 2006年1月の暖湿気流入イベントの事例解析2021

    • Author(s)
      万田 敦昌
    • Organizer
      2021年度日本海洋学会秋季大会
  • [Presentation] 日本海の海面水温前線がJPCZに及ぼす影響2021

    • Author(s)
      万田 敦昌, 中村 尚, 西井 和晃
    • Organizer
      2021年度日本気象学会秋季大会
  • [Book] 気象研究ノート:気候系のhot spot:中緯度大気海洋相互作用の最前線 第3章:黒潮・黒潮続流の大気海洋相互作用と大気擾乱2021

    • Author(s)
      川村 隆一, 飯塚 聡, 冨田 智彦, 佐藤 尚毅, 渡部 雅浩, 川野 哲也, 平田 英隆, 小坂 優, 三瓶 岳昭, R, Kartika LESTARI
    • Total Pages
      358
    • Publisher
      日本気象学会
    • ISBN
      9784904129272
  • [Remarks] A01-2 急速に温暖化する日本周辺海域での大気海洋相互作用と極端気象

    • URL

      https://www.jamstec.go.jp/apl/hotspot2/achievements/achievements_a01-2.html

  • [Funded Workshop] International workshop for mid-latitude air-sea interaction2021

URL: 

Published: 2022-12-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi