2013 Fiscal Year Annual Research Report
モンスーン・アジアにおける大気海洋雪氷系の鉛直結合変動
Project Area | Multi-scale air-sea interaction under the East-Asian monsoon: A "hot spot" in the climate system |
Project/Area Number |
22106009
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
中村 尚 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10251406)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 茂 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (80281583)
行本 誠史 気象庁気象研究所, 気候研究部, 研究室長 (90354464)
高谷 康太郎 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球環境変動領域, 主任研究員 (60392966)
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Project Period (FY) |
2010-06-23 – 2015-03-31
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Keywords | 大気海洋相互作用 / ジェット気流 / ストームトラック / 海洋前線 / 黒潮 / 降水システム / モンスーン / 気候変動 |
Research Abstract |
特筆すべき成果としては,日本東方海上の亜寒帯前線帯の北偏に伴って起きた2011年10月の顕著な暖水偏差が,北太平洋上空で観測された高気圧性循環偏差をもたらしたことを大気大循環モデル実験で明らかにしたことである.前線帯の北偏はストームトラックのそれと整合的であり,かつエネルギー収支解析からは,移動性高低気圧波動からのフィードバック強制に加え,ジェット気流からの運動・有効位置エネルギーの変換も応答の維持に重要なことが見出された. 一方,南大洋を模した「水惑星実験」から,冬季に卓越する偏西風の環状モード変動が,中緯度の水温前線の強制を反映した正位相と大気内部力学を反映した負位相という2つの力学レジーム間の揺らぎの現れであることを見出した.これを反映し,負位相での渦駆動の偏西風ジェット気流の緯度が水温前線の緯度に依らず一定であるのに対し,正位相では水温前線の緯度に敏感である特徴が見出された.これは南半球各海盆で観測される環状モード変動に伴う偏西風変動の緯度分布を問題なく説明できることも示された. ここ30年程度の南極周極流域における亜表層水温トレンドは流軸位置の南北移動傾向とほぼ対応するが,大西洋と太平洋では異なる挙動を示すことが見出され,その挙動の海盆間での違いには周極流と東西海上風変化との位置関係が重要であることが示された.また,高解像度SSTを用いたJRA55準拠の長期再解析追加プロダクトの作成は,現在まで順調に計算が進んでいる.
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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
上記の水温前線域における暖水偏差に対する大気応答実験,水惑星実験における環状モード変動の解析,南大洋の高解像度水温場の再解析については概ね順調に進展している.この他,冬季東アジアモンスーンの年々変動の力学的メカニズムについて研究の知見をまとめ,国際学術誌に発表した.さらに,オホーツク海氷変動が大気循環に与え得る影響を評価するため,数値実験データの解析を遂行中である. 但し,気象研究所の全球気候モデルによる成層圏強制実験については,現行の使用モデルMRI-CGCM2.3における北極振動の再現性に問題があることが判明したため,新モデルMRI-CGCM3での実験に方針変更した.新モデルでの北極振動の再現性についてまだ調査中である.
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Strategy for Future Research Activity |
亜寒帯前線帯に冬季に現れる顕著な水温偏差が大気循環に与え得る影響を引き続き大気大循環モデル実験から検証する.観測データのみならず,大気モデルと相性の良い大気海洋結合モデルで得られた水温偏差を与える実験を追加する.また,亜寒帯前線帯に存在する複数の水温前線が大気境界層や地表傾圧帯に与え得る影響を調査する.さらに,水惑星実験を拡張し,南極成層圏オゾンホール形成による極渦強化の影響が環状モードを励起して地表に達する過程を再現し,その過程における海洋前線帯の影響の重要性を評価する. 南大洋における大気の数十年規模変動に対する海洋の応答に関する成果をとりまとめると同時に,数年以上の時間スケールで水温前線の変動が大気場に与え得る影響についても調査し,水惑星実験から得られた知見と照合する. 引き続き,オホーツク海氷変動が大気循環に与え得る影響についての研究調査を続行する.また,地球流体力学の理論的な研究成果も得られつつあり,それらを論文としてまとめる作業を行う. 気象研究所改良版MRI-CGCM3を用いた成層圏強制実験を行い,成層圏・対流圏結合における大気海洋結合相互作用とストームトラック活動の役割について解析を行う.継続して高解像度SSTを用いた大気再解析データの作成を行い,その結果を用いて黒潮大蛇行におけるSSTのインパクトを調査する.
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Research Products
(98 results)
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[Journal Article] Kelvin and Rossby gravity wave packets in the lower stratosphere of some high-top CMIP5 models2014
Author(s)
F. Lott, S. Denvil, N. Butchart, C. Cagnazzo, M. A. Giorgetta, S. C. Hardiman, E. Manzini, T. Krismer, J.-P. Duvel, P. Maury, J. F. Scinocca, S. Watanabe, S. Yukimoto
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Volume: 119
Pages: 未定
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Basic performance of a new earth system model of the Meteorological Research Institute (MRI-ESM1)2014
Author(s)
Adachi, Y., S. Yukimoto, M. Deushi, A. Obata, H. Nakano, T. Y. Tanaka, M. Hosaka, T. Sakami, H. Yoshimura, M. Hirabara, E. Shindo, H. Tsujino, R. Mizuta, S. Yabu, T. Koshiro, T. Ose, A. Kitoh
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Journal Title
Papers in Meteorology and Geophysics
Volume: 64
Pages: 1-19
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Widespread freshening in the seasonal ice zone near 140°E off the Adelie Land Coast, Antarctica, from 1994 to 20122013
Author(s)
S. Aoki, , Y. Kitade, K. Shimada, K.I. Ohshima, T. Tamura, C.C. Bajish, M. Moteki, and S.R. Rintoul
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Oceans
Volume: 118
Pages: 6046-6063
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] On the lack of stratospheric dynamical variability in low-top versions of the CMIP5 models2013
Author(s)
Charlton‐Perez, A. J., M. P. Baldwin, T. Birner, R. X. Black, A. H. Butler, N. Calvo, N. A. Davis, E. P. Gerber, N. Gillett, S. Hardiman, L. Wilcox, S. Yoden, B. Christiansen, F. Lott, D. Shindell, S. Yukimoto, S. Watanabe et al.
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
Volume: 118
Pages: 2494-2505
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Synthesis of Pacific Ocean climate and ecosystem dynamics2013
Author(s)
Di Lorenzo, E., V. Combes, J.E. Keister, P.T. Strub, A.C. Thomas, P.J.S. Franks, M.D. Ohman, J.C. Furtado, A. Bracco, S.J. Bograd, W.T. Peterson, F.B. Schwing, S. Chiba, B. Taguchi, S. Hormazabal, and C. Parada
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Journal Title
Oceanography
Volume: 26
Pages: 68-81
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The Aqua Planet Experiment (APE): CONTROL SST Simulation2013
Author(s)
Blackburn, M., D. L. Williamson, K. Nakajima, W. Ohfuchi, Y. O. Takahashi, Y.-Y. Hayashi, H. Nakamura, M. Ishiwatari, H. Tomita, M. Satoh, M. Zhao, I. M. Held, M. J. Suarez, M.-I. Lee, M. Watanabe, M. Kimoto, Y. Liu, Z. Wang, A. Molod, K. Rajendran, A. Kitoh et al.
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Journal Title
The Journal of the Meteorological Society of Japan
Volume: 91A
Pages: 17-56
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The Aqua Planet Experiment (APE): Response to changed meridional SST Profile2013
Author(s)
Williamson, D. L., M. Blackburn, K. Nakajima, W. Ohfuchi, Y. O. Takahashi, Y.-Y. Hayashi, H. Nakamura, M. Ishiwatari, H. Tomita, M. Satoh, M. Zhao, I. M. Held, M. J. Suarez, M.-I. Lee, M. Watanabe, M. Kimoto, Y. Liu, Z. Wang, A. Molod, K. Rajendran, A. Kitoh et al.
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Journal Title
The Journal of the Meteorological Society of Japan
Volume: 91A
Pages: 57-89
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Multi-scale impacts of the extratropical ocean on the atmosphere: Roles of the western boundary currents and associated frontal zones
Author(s)
Nakamura, H., B. Taguchi, M. Nonaka, A. Kuwano-Yoshida, T. Miyama, M. Koike, T. Miyasaka, K. Nishii, R. Masunaga, S. Okajima, Y. Tanimoto
Organizer
50th Anniversary Spring Meeting, Korean Meteorological Society
Place of Presentation
ソウル(韓国)
Invited
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[Presentation] Multi-scale impacts of the midlatitude ocean on the atmosphere: Roles of the western boundary currents and associated frontal zones as revealed in the "hotspot project"
Author(s)
Nakamura, H., B. Taguchi, F. Ogawa, S. Okajima, R. Masunaga, T. Miyama, M. Nonaka, A. Kuwano-Yoshida, M. Koike, S. Iizuka
Organizer
Frontal Scale Air-Sea Interaction Workshop
Place of Presentation
ボルダー(アメリカ合衆国)
Invited
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[Presentation] AFES-LETKF experimental ensemble reanalysis 2
Author(s)
Enomoto, T., A. Yamazaki, T. Miyoshi, A. Kuwano-Yoshida, N. Komori, J. Inoue, M. E. Hori, Q. Moteki, M. Hattori, and S. Yamane
Organizer
6th WMO Symposium on Data Assimilation
Place of Presentation
カレッジパーク (アメリカ合衆国)
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