2020 Fiscal Year Annual Research Report
全球雲解像モデルNICAMを用いた地球規模水循環の新描像確立と将来予測
| Project/Area Number |
19H04248
|
|---|
| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
荻野 慎也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(大気海洋相互作用研究プログラム), 主任研究員 (80324937)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
那須野 智江 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 (20358766)
森 修一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(大気海洋相互作用研究センター), 調査役 (00344309)
山中 大学 総合地球環境学研究所, 研究部, 客員教授 (30183982)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 沿岸降水 / 水循環 / NICAM |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
地球の気候とその変動に影響を与える水の循環はこれまで海陸2領域間の水輸送として理解されてきた。それに対し研究代表者らは、沿岸域を第3の領域として区別する水循環像を提唱している。沿岸域では降水が卓越し、海から陸へ運ばれる水蒸気の半分が除去されている。そこでの大気加熱は全球の潜熱加熱の20%を占め、気候の形成に影響を与えていると考えられるが、その卓越メカニズムは理解されていない。本研究では全球雲解像モデルNICAMを用いて、何が沿岸降水とその除湿作用をもたらしているかを明らかにするため以下の2つを行なう。(1)新たな水循環像の確立:海から陸への水蒸気輸送において平均場、年周期のモンスーン、日周期の海陸風、それ以外、のそれぞれが全体の輸送量に対して、どこでどの程度寄与しているかを定量的に明らかにする。(2)水循環の将来予測:将来の気候の下での沿岸降水の挙動を記述し、将来気候における熱的強制力の大きさを定量的に求める。それとともに、全球の海陸水循環における沿岸域の働きが現在気候からどのように変化するかを明らかにする。
初年度に行なったNICAMによる現在気候の再現実験および将来気候の予測実験の結果を、高分解能および大容量データを扱うために整備したストレージシステムとワークステーションを用いて解析した。NICAMの実験結果からは、これまでの観測データから研究代表者らが示してきた降水の沿岸卓越の描像と除湿作用の存在が明瞭に見出されていた。また、沿岸域の降水の日周期変動の解析からは、降水量、日変化の位相ともに現実と近い沿岸降水現象が再現されていることが確認された。今後のデータ解析により研究目的を達成する。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
NICAMの現在気候および将来気候実験により得られたデータからは、沿岸降水の日変化傾向とと全球的な水循環についての現実的な描像が解析されているため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
海から陸への水蒸気輸送がどのような現象によってもたらされているか、具体的には、平均場、年周期のモンスーン、日周期の海陸風、それ以外、のそれぞれが全体の輸送量に対して、どこでどの程度寄与しているかを定量的に明らかにすることを目的として、現在気候における各現象の寄与の解析を行う。ついで、水蒸気量と風速のデータを周波数展開し、平均場、年周期 (モンスーン)、日周期 (海陸風)、それ以外 (季節内変動など) の成分に分解する。それぞれの成分について上述と同じ解析を行うことにより、各成分の現象によって担われている陸向き水蒸気輸送量を算出する。結果を全輸送量と比較することで、それぞれの成分が海岸線からの距離に対してどこでどれだけの寄与をしているかを明らかにする。特に沿岸部での脱水に関与している現象が何かを明らかにするとともに、現象の力学と結びつけることで除湿のメカニズムを明らかにする。さらに、これまでに得られた知見に基づき、将来気候の実験結果を解析する。解析手法は現在気候で行ったものと同様であり、将来気候実験で得られた結果を現在気候と比較し、何が変化しているかを明らかにすることに主眼を置く。現在気候と沿岸降水の強度や水平スケール、除湿作用を担う現象が変化しているかどうかを調べ、変化が認められれば、変化の原因を気候場の変化に関連付けて明らかにする。最終的には、沿岸部における沿岸降水の振る舞いを記述し、水資源確保や治水などの対策立案に資する基礎的な知見を提供する。
|
