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2018 Fiscal Year Annual Research Report

高解像度全球予報システムによる成層圏界面上昇現象のメカニズム及び予測可能性の解明

Research Project

Project/Area Number 16J09665
Research InstitutionJapan, Meteorological Research Institute

Principal Investigator

野口 峻佑  気象庁気象研究所, 気候研究部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Keywords成層圏界面上昇 / 重力波 / 成層圏突然昇温 / 高エネルギー粒子降り込み / オゾン / 成層圏最終昇温
Outline of Annual Research Achievements

(1)気象研究所大気大循環モデルの高層化・高解像度化を行い、成層圏界面上昇(ES)イベントの再現性向上を図った。改変を施した設定(水平20km格子、鉛直~300層)で、近年生起したESイベントを対象とした再現・比較実験(下層大気は拘束)を行なった結果、低解像度設定(水平110km格子、鉛直80層)の場合と比べて、成層圏界面の構造がより現実的になることが確かめられた。同時に、極夜ジェット軸上の重力波伝播や赤道域準二年振動に関係した基本場変動の再現性も向上することを確認した。
(2)成層圏以高の領域で卓越する不安定擾乱に関して、昨年度に作成した長期にわたる初期摂動を用いた統計調査を行なった。いくつかの成層圏突然昇温について、その生起直前の上部成層圏において(変曲した極渦の順圧不安定と考えられる)高い成長率を持った摂動が出現する場合があることを示した。また、2017年にシステム仕様に大きな変更のあった気象庁現業予報の初期摂動も調査し、同様の傾向が見られることを確認した。
(3)ESイベントに伴うオゾン破壊物質(主にNOx)の下方輸送が下層大気循環場へ与える影響の評価を、気象研究所地球システムモデルを用いて実施した。昨年度に構築した実験設定を洗練させ、最悪ケース(最大規模のESイベントが生起したタイミングで、最大規模の高エネルギー粒子降り込みが生じ、上空で大量のNOxが生成・輸送された状況)を想定し、その効果を取り入れるか否かによって生じる差異を、100メンバー程のアンサンブル感度実験を行うことによって調べた。結果、極域上部成層圏におけるオゾン破壊により、その場での低温偏差およびその直下での高温偏差が引き起こされ、成層圏中緯度帯において有意な東風偏差が生じることが確かめられた。また、この東風偏差はその後の波-平均流相互作用により増幅し、成層圏最終昇温のタイミングを早めうることを示した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 成層圏突然昇温予測への衛星データ同化のインパクト2019

    • Author(s)
      野口峻佑, 黒田友二, 向川均, 水田亮, 小林ちあき
    • Journal Title

      平成30年度 異常気象と長期変動 研究集会報告

      Pages: 112-119

    • Open Access
  • [Presentation] Possible Influence of Elevated Stratopause Events on the Lower Atmospheric Circulation2018

    • Author(s)
      S. Noguchi, K. Yoshida, M. Deushi, Y. Kuroda
    • Organizer
      AOGS 15th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Possible Influence of Elevated Stratopause Events on the Lower Atmospheric Circulation in MRI-ESM2018

    • Author(s)
      S. Noguchi, K. Yoshida, M. Deushi, Y. Kuroda
    • Organizer
      7th Inter-national HEPPA-SOLARIS Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of Satellite Observations on Forecasting Sudden Stratospheric Warmings2018

    • Author(s)
      S. Noguchi, Y. Kuroda, H. Mukougawa, R. Mizuta, C. Kobayashi
    • Organizer
      SPARC General Assembly 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Possible Influence of Elevated Stratopause Events on the Lower Atmospheric Circulation2018

    • Author(s)
      S. Noguchi, K. Yoshida, M. Deushi, Y. Kuroda
    • Organizer
      SPARC General Assembly 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dynamics and Predictability of Downward Propagation of Stratospheric Planetary Waveves Observed in March 20072018

    • Author(s)
      H. Mukougawa, S. Noguchi, Y. Kuroda, R. Mizuta, K. Kodera
    • Organizer
      SPARC General Assembly 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of Downward Propagating Planetary Waves in European Severe Cold Snap during a Recovery Phase of the SSW in February 20182018

    • Author(s)
      K. Kodera, H. Mukougawa, S. Noguchi
    • Organizer
      SPARC General Assembly 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 成層圏におけるブレッドベクトル2018

    • Author(s)
      野口峻佑, 黒田友二, 向川均
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
  • [Presentation] 成層圏突然昇温予測への衛星観測のインパクト2018

    • Author(s)
      野口峻佑, 黒田友二, 向川均, 水田亮, 小林ちあき
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
  • [Presentation] 成層圏界面上昇イベントが下層大気循環に与える潜在的影響2018

    • Author(s)
      野口峻佑, 吉田康平, 出牛真, 黒田友二
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Invited
  • [Presentation] 成層圏突然昇温予測への衛星データ同化のインパクト2018

    • Author(s)
      野口峻佑, 黒田友二, 向川均, 水田亮, 小林ちあき
    • Organizer
      異常気象研究会 (季節予測システムの進展と異常気象の要因分析)
  • [Presentation] 冬季成層圏極渦に内在する予測障壁~2009-2010年の成層圏突然昇温の予測可能性比較~2018

    • Author(s)
      向川均, 野口峻佑, 黒田友二, 水田亮, 小寺邦彦
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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