2016 Fiscal Year Annual Research Report
マルチ気候モデルを用いた過去150年間における地球温暖化の加減速の再現と要因同定
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15H05466
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小坂 優 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (90746398)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地球温暖化の加減速 / 熱帯太平洋十年規模変動 / エルニーニョ・南方振動 / 遠隔影響 / 気候変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
米国地球流体力学研究所気候モデルCM2.1，米国大気研究センター地球システムモデルCESM1, 東京大学大気海洋研究所/海洋研究開発機構/国立環境研究所気候モデルMIROC5を用いて，熱帯東太平洋海面水温変動を観測履歴に一致させる「ペースメーカー実験」を研究協力者とともに行い，地球温暖化の十年規模の加減速や地域気候変動に対する熱帯太平洋変動の寄与を定量評価した．
i. CM2.1を用いた19世紀末からの階段状の地表温暖化の要因同定の結果とこれに基づく人為起源影響の新たな推定手法についての論文を国際誌に投稿し，受理・出版され，国内外の学会で発表した．また今世紀初めの地球温暖化停滞のメカニズムについてのレビュー論文を研究協力者とともに執筆し，国際誌に投稿し受理された．
ii. 研究協力者とともに投稿していた，産業革命前固定実験を用いた熱帯太平洋変動の全球平気気温への影響のマルチモデル比較に関する論文が受理・出版された．引き続き，3つのモデルによるペースメーカー実験による同影響の比較の解析を進めている．
iii. 研究協力者とともに，今世紀初めの温暖化停滞期に北半球で冬季の極端低温・夏季の極端高温がともに増加傾向にあったことを示し，そのメカニズムの解析を行い論文を投稿した．
iv. CM2.1によるペースメーカー実験及び同モデルの大気部分を用いたAMIP実験を用いた研究協力者との共同研究により，熱帯太平洋変動に起因する ① 熱帯大西洋大気海洋結合変動への影響（論文受理済），② 熱帯インド洋十年規模変動への影響（論文投稿中），③ 2015-16年の米国東部の降水への遠隔影響のメカニズム（論文投稿準備中）を調査した．
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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
CM2.1によるペースメーカー実験により，当初の計画通り19世紀末からの階段状の全球平均気温変化を年々変動の時間スケールまで高い精度で再現することに成功し，熱帯太平洋変動が全球平均気温上昇の加減速の主要因であること，この影響を観測データから引き去ることで人為起源の全球気温上昇を推定できるとの結果をNature Geoscience誌に発表し，この結果に基づく講演を国内外の学会で行った他，レビュー論文も投稿し受理された（概ね順調）．一方で，熱帯太平洋変動による極端現象発現への影響を解析したところ，当初の見込みに反し我々のペースメーカー実験では観測された変化を説明できないことがわかった．そこで観測データの統計解析を進め，近年の極端高温・低温の増加を説明しうる十年規模変動を特定し論文を投稿しており，予想以上に進展している．CMIP5マルチモデルを用いた影響評価は論文を出版し順調に進んだが，マルチモデルペースメーカー実験の解析はやや遅れ気味であり，今後集中して解析を進める．他方，ペースメーカー実験を応用した地域気候変動解析は計画以上に進展し，論文1本が受理済み・1本を投稿中・1本はまもなく投稿できる状況である．以上から，全体としては概ね順調に進展していると自己評価する．
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| Strategy for Future Research Activity |
3つのモデルのペースメーカー実験とCMIP5マルチモデルの産業革命前固定実験とを組み合わせて，熱帯太平洋変動の全球気候影響のモデル間多様性及び時間スケール依存性を決定する要因の特定とメカニズムの解析を進める．これまでの解析から，熱帯太平洋変動の影響が北太平洋・北大西洋・北極海氷に蓄積され，これが陸上気温にも影響し全球平均気温を変えていると推察される．その影響を大気大循環モデルを用いた追加実験により定量評価するとともに，このプロセスのモデル間の違いを解析し，全球平均気温変動の要因分析における不確実性を評価する．その結果を論文にまとめ投稿し，学会発表を行う．
また，地域スケールにおいて数十年規模で見られた気候変動に対する熱帯太平洋からの影響を，ペースメーカー実験を用いて研究協力者とともに解析し，結果を論文にまとめる．
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