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2018 Fiscal Year Research-status Report

Can we predict an unprecedented disruption of the equatorial stratospheric circulation in 2016?

Research Project

Project/Area Number 17K18816
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

河谷 芳雄  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 統合的気候変動予測研究分野, 主任研究員 (00392960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡辺 真吾  国立研究開発法人海洋研究開発機構, シームレス環境予測研究分野, 分野長 (50371745)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Keywords赤道準2年振動
Outline of Annual Research Achievements

昨年度、中間圏・下部熱圏を含む水平解像度60km、鉛直解像度300mという高解像度の大気大循環モデルJAGUARを用いて、2016年に観測された成層圏QBO崩壊現象の再現実験を行い、高度40hPaでQBO西風位相の中に東風が形成されるという、QBO崩壊の再現に世界で初めて成功した。しかしながらそれより上空でのQBO西風位相が時間とともに上昇する特徴の再現はできないという問題点もあった。

QBO崩壊現象には2015年のエルニーニョが関係しているという報告もある為、今年度は、エルニーニョの海面水温を与えた従来の実験に加えて、気候値の海面水温を与えた実験を行った。気候値実験では中緯度ロスビー波が赤道域へ伝播するのに好都合な背景場にならず、QBO崩壊現象を起こす条件になりにくいことが分かった。このことから、エルニーニョ海面水温分布が要因の1つであることが示唆された。

さらに初期値を11月までさかのぼった追加実験を行った。25アンサンブル実験のうち、17ケースでQBO崩壊現象の再現に成功した。またモデルのチューニング次第で、20hPa付近の西風位相の上昇が再現できるケースがあることも判明した。更なる実験を継続し、QBO崩壊現象の包括的な理解を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

3年間の研究計画の中で、既に2本の論文が出版され、更なる追加実験も順調に行われており、当初の計画以上に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

交付申請書に沿って、引き続き気候モデルを用いた実験、再解析・各種観測データの解析を進め、成果を積極的に発表し、論文化していく。

Causes of Carryover

今年度は更なる気候モデル実験を行い、モデルデータ、各種観測データ解析に取り掛かり、成果を出すことができた。昨年度の繰越金を含めて計画的に使用し、残高約1.5万と、予定した金額をほぼ使用した。来年度は本科研費を推進する為の海外研究協力者の招聘旅費・謝金及び成果の宣伝、論文出版費用に充てる。

  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] オックスフォード大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      オックスフォード大学
  • [Int'l Joint Research] ハワイ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ハワイ大学
  • [Journal Article] The Effects of a Well-Resolved Stratosphere on the Simulated Boreal Winter Circulation in a Climate Model2019

    • Author(s)
      Kawatani Yoshio、Hamilton Kevin、Gray Lesley J.、Osprey Scott M.、Watanabe Shingo、Yamashita Yousuke
    • Journal Title

      Journal of the Atmospheric Sciences

      Volume: 76 Pages: 1203~1226

    • DOI

      https://doi.org/10.1175/JAS-D-18-0206.1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The influences of El Nino and Arctic sea-ice on the QBO disruption in February 20162018

    • Author(s)
      Hirota N.、Shiogama H.、Akiyoshi H.、Ogura T.、Takahashi M.、Kawatani Y.、Kimoto M.、Mori M.
    • Journal Title

      npj Climate and Atmospheric Science

      Volume: 1 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41612-018-0020-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Hindcasts of the 2016 Disruption of the Stratospheric QBO2018

    • Author(s)
      Shingo Watanabe, Kevin Hamilton, Scott Osprey, Yoshio Kawatani, Eriko Nishimoto
    • Organizer
      SPARC General Assembly 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hindcasts of the 2016 Disruption of the Stratospheric QBO2018

    • Author(s)
      Shingo Watanabe, Kevin Hamilton, Scott Osprey, Yoshio Kawatani, Eriko Nishimoto
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [Presentation] Hindcasts of the 2016 Disruption of the Stratospheric QBO2018

    • Author(s)
      Shingo Watanabe, Kevin Hamilton, Scott Osprey, Yoshio Kawatani, Eriko Nishimoto
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society 15th Annual Meeting
  • [Remarks] Yoshio Kawatani

    • URL

      https://sites.google.com/site/yoshiokawatani/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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