2020 Fiscal Year Annual Research Report
北極海氷の減少が如何にして東アジアの異常寒波を形成・増幅させるのか？
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19H01964
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
森 正人 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (00749179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西井 和晃 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50623401)
小坂 優 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (90746398)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 地球温暖化 / 異常気象 / 海氷 / 北極 / 気候変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
北極域の海氷変動によって駆動される大気循環変動を同定するために、複数の大気大循環モデルによる長期のアンサンブル過去再現シミュレーションと再解析データとを組み合わせた解析を行った。その結果、外部変動としてWACEパターンが同定され、WACE変動のある部分は確かに北極域の海氷変動によって駆動されていることが確認された。また、解析した全ての大気大循環モデルがWACEパターンの分散を過小評価しており、海氷駆動成分が弱いことがそれに寄与していることが確認された。これらの結果は論文にまとめられ、Nature Climate Change 誌から出版された（Mori et al. 2021）。
近年の冬季ユーラシア寒冷化に現れている海陸温度コントラストの変化 (負のCold Ocean-Warm Landパターン) を気候モデルシミュレーションにより解析した。この変動パターンは熱帯太平洋十年規模変動とは独立な変動だが、近年これらが十年規模で同期して変動したことで、2000年代の地球温暖化の停滞とその後の加速に寄与したことを示した。これらの結果は論文にまとめられ、Nature Climate Change 誌から出版された（Yang et al. 2020）。
近年の東アジア周辺での冬季異常気象と成層圏循環変動への海氷変動の寄与を定量化するため、大気大循環モデルを用いた長期の大規模アンサンブル過去再現実験を複数の異なる境界条件の元で行った。結果は学会で発表され、論文にとりまとめ中である。
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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
WACEパターンの形成に対する大気ー海氷結合過程の役割を明らかにするために、大気海洋結合モデルのヒストリカル実験から得られた月平均の海面水温・海氷密接度を境界条件とした大気大循環モデルによる大規模アンサンブル実験を行い、概ね終了した。両実験の違いが大気－海氷結合効果を表すが、初期解析の結果、中高緯度の大気循環変動が結合効果の影響を有意に受けていることが確認された。引き続き詳細なメカニズムの解明を目指し調査を進める。
また、エネルギー収支解析によるWACEパターンの形成・維持メカニズムの調査も進行中であり、論文化を進めている。
対流圏ー成層圏結合の解析のためのhigh-topモデルによる大規模アンサンブル実験を行い、概ね終了した。しかし一方で、2020/21の冬に日本は寒波に見舞われ、簡易解析の結果、北極域の海氷変動の影響が疑われたため、急遽この問題を優先的に調査することとした。そのため、対流圏ー成層圏結合の解析には遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
WACEパターンの形成に対する大気ー海氷結合過程の役割を明らかにするための実験が終了し、初期解析の結果、結合効果の影響が確認された。引き続きこの問題を調査し、論文化を進める。
また、エネルギー収支解析によるWACEパターンの形成・維持メカニズムの調査も進行中であり、論文化を進める。
対流圏ー成層圏結合の解析を予定していたが、2020/21の冬に日本は寒波に見舞われ、北極域の海氷変動の影響が疑われたため、予定を変更し、この冬の海氷変動が寒波に与えた影響の調査を優先して行うことにする。
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