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2018 Fiscal Year Annual Research Report

The Quasi-biennial Oscillation and Gravity Wave Modulation by the El Nino Southern Oscillation

Research Project

Project/Area Number 18H01286
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) 藤原 正智  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (00360941)
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)
高薮 縁  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (10197212)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords赤道準2年振動 / エルニーニョ・南方振動
Outline of Annual Research Achievements

非定常重力波パラメタリゼーションを組み込まず水平解像度120km、鉛直解像度550mに設定した気候モデルMIROC-AGCMを用いたENSO-QBO実験を行った。本モデルで表現される降水・対流圏循環・重力波とQBOが陽に連動する為、重力波パラメタリゼーションによる不確実性が無い。MIROC-AGCM実験では、ラニーニャ期に比べて、エルニーニョ期にQBO周期が短くなる特徴が再現された。
モデルで表現されるエルニーニョ時とラニーニャ時の基本的な物理量の差異を検証する為、全球降水データ、再解析データの解析も行った。ラニーニャ期に比べて、エルニーニョ期では熱帯対流圏ウォーカー循環に伴う東西風の鉛直シアーが弱いこと、赤道上での帯状平均降水量が15%程度多いこと、対流圏から成層圏の中緯度で西風が強いことなど、モデルと観測に基づくデータの整合性を確認した。
更に、非定常重力波パラメタリゼーションを組み込んだ、水平解像度312km、鉛直解像度700mに設定した気候モデルMIROC-ESMを用いたENSO-QBO実験も合わせて行った。MIROC-ESM実験では、エルニーニョ期とラニーニャ期の周期に有意な差が見られなかった。両者で重力波ソースが不変であることが影響していると考えられ、詳細な解析を続けている。
また、TRMM降雨レーダ観測により、赤道域の対流と結合したKelvin波とRossby波に伴う降水の特徴の相違を解析している。Kelvin波に伴う降水は、対流性の降水から層状性の多い降水への位相変化がみられるのに対し、Rossby波に伴う降水は、全体に層状性降水が多いという、降水特性の違いが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

予定していた気候モデル実験が滞りなく行われ、基礎的な解析を行うことができた。初年度の研究計画以上に進展している。

Strategy for Future Research Activity

交付申請書に沿って、引き続きENSOに伴う赤道準2年振動の変調メカニズムを解明する為の詳細な解析を行い、各種観測データ解析と合わせて成果をまとめ、論文化していく。

  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] オックスフォード大学/イギリス国立大気科学センター(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      オックスフォード大学/イギリス国立大気科学センター
  • [Int'l Joint Research] ハワイ大学/NorthWest Research Associates/NASA(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ハワイ大学/NorthWest Research Associates/NASA
    • # of Other Institutions
      2
  • [Int'l Joint Research] カナダ気象センター(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      カナダ気象センター
  • [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

      10.1175/JAS-D-18-0206.1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison of equatorial wave activity in the tropical tropopauselayer and stratosphere represented in reanalyses2019

    • Author(s)
      Kim Young-Ha、Kiladis George N.、Albers John R.、Dias Juliana、Fujiwara Masatomo、Anstey James A.、Song In-Sun、Wright Corwin J.、Kawatani Yoshio、Lott Fran?ois、Yoo Changhyun
    • Journal Title

      Atmospheric Chemistry and Physics Discussions

      Volume: - Pages: 1~36

    • DOI

      https://doi.org/10.5194/acp-2019-110

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Description and basic evaluation of simulated mean state, internal variability, and climate sensitivity in MIROC62018

    • Author(s)
      T. Hiroaki, T. Ogura, T. Nitta, Y. Komuro, K. Ogochi,T. Takemura, K. Sudo, M. Sekiguchi, M. Abe, F. Saito, M. Chikira, S. Watanabe, M. Mori, N. Hirota, Y. Kawatani, T. Mochizuki, K. Yoshimura, K. Takata, R. Oichi, D. Yamazaki, T. Suzuki, M. Kurogi, T. Kataoka, M. Watanabe, M. Kimoto
    • Journal Title

      Geoscientific Model Development Discussions

      Volume: - Pages: 1~92

    • DOI

      10.5194/gmd-2018-155

  • [Presentation] 成層圏が対流圏循環に及ぼす影響:MIROC-AGCMモデルを用いた考察2019

    • Author(s)
      Kawatani Yoshio、Hamilton Kevin、Gray Lesley J.、Osprey Scott M.、Watanabe Shingo、Yamashita Yousuke
    • Organizer
      地球流体力学研究集会
  • [Presentation] The Quasi-biennial Oscillation Modulation by the El Nino Southern Oscillation2018

    • Author(s)
      Kawatani, Y., K. Hamilton, K. Sato, T. J. Dunkerton, S. Watanabe, K. Kikuchi
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [Presentation] The Quasi-biennial Oscillation Modulation by the El Nino Southern Oscillation2018

    • Author(s)
      Kawatani, Y., K. Hamilton, K. Sato, T. J. Dunkerton, S. Watanabe, K. Kikuchi
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society 15th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ENSO modulation of the QBO: Results from MIROC models with and without nonstationary gravity wave parameterization2018

    • Author(s)
      Kawatani, Y., K. Hamilton, K. Sato, T. J. Dunkerton, S. Watanabe, K. Kikuchi
    • Organizer
      SPARC General Assembly 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Effects of a Well-Resolved Stratosphere on the Simulated Boreal Winter Circulation in a Climate Model2018

    • Author(s)
      Kawatani Yoshio、Hamilton Kevin、Gray Lesley J.、Osprey Scott M.、Watanabe Shingo、Yamashita Yousuke
    • Organizer
      AGU fall meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 過去の大規模火山噴火にともなう全球地表気温の変化2018

    • Author(s)
      藤原正智, Patrick Martineau, Jonathon Wright
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [Presentation] Surface temperature response to the major volcanic eruptions in multiple reanalysis data sets2018

    • Author(s)
      Fujiwara, M., P. Martineau, J. Wright
    • Organizer
      AGU fall meeting 2018
  • [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
      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
      Asia Oceania Geosciences Society 15th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 対流と結合した赤道Kelvin波・赤道Rossby波の構造と降水特性に関する統計的研究2018

    • Author(s)
      中村雄飛、高薮縁
    • Organizer
      日本気象学会2018年度秋季大会
  • [Remarks] Masatomo Fujiwara

    • URL

      http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/~fuji/index_jp.html

  • [Remarks] Yoshio Kawatani

    • URL

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

  • [Remarks] 高薮研究室

    • URL

      http://ccsr.aori.u-tokyo.ac.jp/~takayabu/index-j.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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