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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Modeling the global ocean circulation and biogeochemical cycles in the glacial climate

Research Project

Project/Area Number 19H01963
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岡 顕  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70396943)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords海洋大循環 / 海洋物質循環 / 海洋炭素循環 / 氷期気候変動
Outline of Annual Research Achievements

氷期の海洋大循環・海洋物質循環についての数値シミュレーションを実施し、さまざまな古海洋データを直接的に活用することで、氷期の海洋大循環・海洋物質循環を定量的に再現することを目指す。本研究では、氷期のなかでも最も注目が高くデータの蓄積も最も多い時期である今から約2万年前のLGMを研究の中心のターゲットとする。具体的には、「実験1:海洋大循環モデル・簡易気候モデルを用いたLGMのシミュレーション」をベースとして、「実験2:大西洋深層循環の指標となる Pa231/Th230比やNd同位体比のシミュレーション」および「実験3:海洋炭素循環によるLGM のシミュレーション」を実施する。
初年度にあたる本年度では、実験1について、簡易気候モデルMIROC-liteを用いたLGMシミュレーションにおいて、気候モデルMIROCの結果をより忠実に再現するために必要なモデル改良を進めた。MIROC-liteにおける海氷上での降雪の扱いなど、当初の見込みでは想定していなかったプロセスも考慮することで、MIROCの結果をより良く再現できることなどが分かった。実験2については、現在海洋において近年データの蓄積が進んでいる溶存Pa231および溶存Th230について、現状のモデルシミュレーションとGEOTRACES計画で得られた観測データとの比較を進めた。実験3については、LGMでの炭素循環および海洋酸素濃度低下において、氷河性ダストが重要な役割を果たしていることを示した論文Yamamoto et al. (2019)が出版された。また、関連論文として、将来の海洋生物生産をCMIP5モデル結果から議論したNakamura and Oka (2019)が出版された。

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-liteのモデル改良において、当初の見込みでは想定していなかったプロセスを考慮した作業を進める必要が生じたため、やや遅れている部分はあるものの、おおむね順調に計画は進行している。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画に大きな変更の必要はなく、今後も計画通りに研究を推進していく予定である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Glacial CO2 decrease and deep-water deoxygenation by iron fertilization from glaciogenic dust2019

    • Author(s)
      A. Yamamoto, A. Abe-Ouchi, R. Ohgaito, A. Ito, and A. Oka
    • Journal Title

      Climate of the Past

      Volume: 15 Pages: 981-996

    • DOI

      10.5194/cp-15-981-2019

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CMIP5 model analysis of future changes in ocean net primary production focusing on differences among individual oceans and models2019

    • Author(s)
      Y. Nakamura and A. Oka
    • Journal Title

      Journal of Oceanography

      Volume: 75 Pages: 441-462

    • DOI

      10.1007/s10872-019-00513-w

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Simulation of global distribution of dissolved 231Pa and 230Th in the ocean and sediment 231Pa/230Th ratio by using an ocean general circulation model2020

    • Author(s)
      Y. Sasaki, H. Kobayashi, A.Oka
    • Organizer
      Ocean Science Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Response of atmospheric pCO2 to glacial changes in the Southern Ocean amplified by carbonate compensation2020

    • Author(s)
      H. Kobayashi and A. Oka
    • Organizer
      Ocean Science Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inversion of the ocean vertical diffusivity from steady-state tracer distributions by using an adjoint method2019

    • Author(s)
      岡 顕
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Invited
  • [Presentation] 氷期における大西洋深層循環の数値シミュレーション2019

    • Author(s)
      岡 顕
    • Organizer
      日本海洋学会秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] Simulation of global distribution of dissolved 231Pa and 230Th in the ocean and sediment 231Pa/230Th ratio by using an ocean general circulation model2019

    • Author(s)
      Y. Sasaki, H. Kobayashi, A.Oka
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 鉛直拡散係数の成層依存性を考慮した海洋大循環モデルによる氷期海洋炭素循環シミュレーション2019

    • Author(s)
      H. Kobayashi and A. Oka
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 氷期大西洋深層循環における風応力および海面熱境界条件の役割2019

    • Author(s)
      岡 顕、外川一記
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] CMIP5モデル結果解析による地球温暖化が海洋基礎生産に与える影響の定量的評価2019

    • Author(s)
      岡 顕、中村有希
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 簡易気候モデルを用いた氷期気候における大西洋深層循環の変動に関する研究2019

    • Author(s)
      安藤大悟、岡 顕
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
  • [Presentation] 簡易気候モデルを用いた現在気候および氷期気候における大西洋子午面循環の多重解構造の比較2019

    • Author(s)
      安藤大悟、岡 顕
    • Organizer
      日本海洋学会秋季大会
  • [Presentation] Response of atmospheric pCO2 to glacial changes in the Southern Ocean amplified by carbonate compensation2019

    • Author(s)
      H. Kobayashi and A. Oka
    • Organizer
      European Geophysical Union
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] imulation of global distribution of dissolved 231Pa and 230Th in the ocean and sediment 231Pa/230Th ratio by using an ocean general circulation model2019

    • Author(s)
      Y. Sasaki, H. Kobayashi, A.Oka
    • Organizer
      13th International Conference on Paleoceanography
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Response of atmospheric pCO2 to glacial changes in the Southern Ocean amplified by carbonate compensation2019

    • Author(s)
      H. Kobayashi, A.Oka, and A.Abe-Ouchi
    • Organizer
      13th International Conference on Paleoceanography
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A study on the variability of the deep ocean circulation during glacial climate with a climate model of intermediate complexity2019

    • Author(s)
      T. Ando, A. Oka, A. Abe-Ouchi
    • Organizer
      13th International Conference on Paleoceanography
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

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