2020 Fiscal Year Annual Research Report
Attribution and projection of sea surface temperature changes around Japan from the past to future
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19H01962
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
渡部 雅浩 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (70344497)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩竈 秀夫 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 室長 (30391113)
建部 洋晶 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), グループリーダー (40466876)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 気候変化 / 海面水温 / 全球気候モデル / 温暖化予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過去100年間に地球の平均地表気温は約0.8℃温暖化し、特に最近の30～40年は温暖化が著しい。それとともに、全海洋の海面水温（SST）は、過去100年間で0.53℃上昇しているが、日本周辺では世界全体に比べ上昇が倍以上も大きい。。SSTが高くなると、沿岸海洋生態系や猛暑の出現頻度などに負の影響が懸念されるが、日本周辺のSST上昇が特に大きい理由は未解明である。
この科学的疑問を解明するための本課題において、研究計画の2年目にあたる本年度は、前年度に行った各種観測データ・全球気候モデルMIROCを用いた数値実験データ・CMIP5マルチモデルシミューレションのデータを解析した。その結果、20世紀中盤から最近までの日本周辺のSST上昇傾向は、温室効果ガスによる温暖化に加えて、エアロゾルの排出量変化に伴う一時的な昇温で説明可能であることが明らかになった。加えて、昨年8月に日本の南海上でSSTが30℃を超える特異な高温事象が観測されたため、この要因分析を急遽実施した結果、人為起源温暖化がなければ1000年に1度のまれな現象であったこと、さらに今世紀中盤にはこうした高温事象が2-3年毎に発生する可能性が高いことが明らかになった。
放射強制が人為起源の温室効果ガスであれエアロゾルであれ、ユーラシア大陸上の昇温が海洋上よりも大きいことが、縁辺である日本周辺域SSTの上昇に寄与手していたことがわかってきた。そこで、さらに広い視野から研究を発展されるため、温暖化時の海陸の昇温コントラストのメカニズム解明に焦点をあてて、MIROCの理想化温暖化シミュレーションを用いて調べた（次年度まで継続の予定）。また、黒潮などの中緯度の海洋循環を決めている大気場の変化は、熱帯太平洋のSST昇温パターンに大きく影響を受けるため、過去60年間に観測されたSST昇温パターンの要因究明を行い、結果を公表した。
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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
MIROCを用いた数値実験データおよびCMIP5マルチモデルシミュレーションのデータ解析は期待通りの成果を上げ、日本周辺の大きなSST上昇のメカニズムはおおむね明らかになった。この成果は既に論文として公表済みである。さらに、昨年度の日本周辺の特異なSST高温事象についての要因分析を急遽実施し、これも論文として発表した。
今年度、主に実施してきた、温暖化時の海陸の昇温コントラストに関するモデルデータの解析も順調に進んでおり、次年度内には前半部分を論文としてまとめる予定である。
本年度の研究成果は、国内学会・研究集会では発表済みで、次年度に予定されていた国際学会でも報告予定であった。コロナウィルス感染拡大の影響で、これらの学会はオンラインに変更されているが、予定通り参加して成果報告をした上で、論文投稿を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
温暖化に伴う海陸の昇温コントラスト（海上よりも陸上で温暖化が強く表れる）のメカニズムについては、要因を診断する新しいエネルギー収支解析手法を考案したので、今後はその手法をCMIP6の温暖化シミュレーションデータに適用し、何が昇温コントラストに最も寄与しているかを特定する。また、より現実的な排出シナリオシミュレーションや過去の観測データにおいても、同じメカニズムが働いているかどうかを検証し、簡略化したエネルギー収支モデルを構築して理解の一般化を目指す。
日本周辺のSST上昇に影響する、熱帯太平洋のSST昇温パターンの変化については、大規模アンサンブルシミュレーションを活用してある程度の成果が得られたものの、未だ十分な理解には至っていない。今後も、引き続きMIROCの数値実験やCMIP6データの解析を進める予定である。
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