Decadal Sea-Ice Variability and Predictability over the Weddell Sea

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K14800
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: Morioka Yushi 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 副主任研究員 (90724625)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ウェッデル海 / 海氷 / 十年規模変動 / 予測可能性 / 大気海洋結合モデル

Outline of Final Research Achievements

Sea ice in the Weddell Sea, located in the Atlantic sector of Antarctic Sea, undergoes a low-frequency variability with a period of 10-20 years. This study investigates physical processes underlying the decadal sea ice variability and predictability in the Weddell Sea using an atmosphere and ocean coupled model. Results show that the decadal sea ice variability is generated via two processes: atmospheric variability associated with the Southern Annular Mode and ocean circulation variability involving the Weddell Gyre. The coupled model can skillfully predict the observed decadal sea ice variability 6-10 years in advance when the model’s sea ice concentration is initialized with the observation. Further initialization of the model’s sea ice thickness using the sea ice reanalysis product leads to improvement of sea ice prediction skills in the Weddell Sea.

Free Research Field

気候力学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地球温暖化の影響で著しく減少する北極海の海氷とは異なり、南極海の海氷は１９７９年から２０１５年まで増加し、その後、減少を続けている。南極海の海氷の十年規模変動にはウェッデル海が大きく関わっており、ウェッデル海の十年規模変動を理解することは、南極海の海氷変動を理解する上で重要である。このため、ウェッデル海の海氷に見られる十年規模変動の物理プロセスを本研究で初めて明らかにしたことは、学術的に意義がある。また、大気海洋結合モデルを用いて１０年先まで高い精度でウェッデル海の海氷を予測することが可能となり、将来の海氷や気候、海水位の予測に応用されることが期待されるため、社会的に意義がある。