2023 Fiscal Year Annual Research Report
Roles of the Kuroshio and Oyashio frontal zones in the air-sea interaction system and predictability of their interannual variability
| Project Area | Mid-latitude ocean-atmosphere interaction hotspots under the changing climate |
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| Project/Area Number |
19H05701
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
野中 正見 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), グループリーダー (90358771)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三寺 史夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20360943)
東塚 知己 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (40376538)
笹井 義一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任研究員 (40419130)
佐々木 英治 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(シニア) (50359220)
碓氷 典久 気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 主任研究官 (50370333)
小守 信正 慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター(日吉), 研究員 (80359223)
田口 文明 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (80435841)
木戸 晶一郎 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), 研究員 (40878394)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 海洋前線帯 / 海洋中規模渦 / 予測可能性 / 経年変動 / 長期変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、中緯度大気海洋結合系の基盤をなす海洋前線帯の形成・変動の理解を更に進め、その予測可能性を明らかにすることを目標とし、今年度、以下のような成果を得た。
気象庁で台風の強度予報に用いる重回帰モデルに基づく統計ガイダンスでは、海洋に関する説明変数として海面水温と海洋表層の貯熱量を使用している。現在のガイダンスでは、海面水温と海洋貯熱量は予測開始時の値に固定されており、台風に対する海洋の応答が考慮されにくい。そこで海洋モデルで予報した海面水温と海洋貯熱量を用いることで台風と海洋の結合過程を考慮した「疑似海洋結合」システムを開発し、2020年の全台風を対象に予測実験を行った結果、3－5日予報が10%程度改善することが示された。気象庁で実際に用いるシステムを基盤にした実験で定量的な改善が示された意義は大きい。
一方、海洋前線帯と海洋中規模渦の変動とその予測の可能性を明らかにするため、前年度開発した渦解像海洋再解析データを初期値として海洋変動を予測するシステムを開発し、1994-2020年の各年1月から3年先までの予測実験を実施した。その結果、黒潮続流とメキシコ湾流の流速とそれぞれの下流域の海洋渦の活動度の経年変動を1－2年先まで高い精度で予測可能であることが示された。
また、より長期の変化として、黒潮続流が過去29年間で約200km北上していることを人工衛星観測データから解明した。大気の長期的な変化を調査した結果、黒潮続流の緯度帯以北において、風応力カールが負のトレンドを持つことが示された。この風系のトレンドは海洋の亜熱帯循環とその北端に形成される黒潮続流の北上と矛盾しないものであり、実際、数値シミュレーション実験から風系のトレンドが黒潮続流の北上を生じさせることが示された。以上のように、海洋前線帯の変動とその予測可能性について、その理解を進め、定量的に示すことに成功した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Impact of Increased Horizontal Resolution of an Ocean Model on Carbon Circulation in the North Pacific Ocean2024
Author(s)
Tsujino, H., H. Nakano, K. Sakamoto, L.S. Urakawa, K. Toyama, N. Kosugi, Y. Kitamura, M. Ishii, S. Nishikawa, H. Nishikawa, T. Sugiyama, Y. Ishikawa
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Journal Title
Journal of Advances in Modeling Earth Systems
Volume: 16
Pages: e2023MS003720
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Future changes in marine heatwaves based on high-resolution ensemble projections for the northwestern Pacific Ocean2024
Author(s)
Kawakami, Y., Nakano, H., Urakawa, L. S., Toyoda, T., Sakamoto, K., Nishikawa, S., Sugiyama, T., Kurogi, M., Ishikawa, Y., Sato, K., and Yamanaka, G.
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Journal Title
Journal of Oceanography
Volume: 80
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Northward shift of the Kuroshio Extension during 1993－20212023
Author(s)
Kawakami, Y., Nakano, H., Urakawa, L. S., Toyoda, T., Aoki, K., and Usui, N.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 13
Pages: 16223
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Climatological changes in the JPCZ2023
Author(s)
Ninomiya, S., K. Yasunaga, A. Hamada, B. Taguchi, A. Yamazaki, and S. Fukui
Organizer
International Workshop on Mid-latitude Ocean-Atmosphere Interactions: Their Processes and Predictability
Int'l Joint Research
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