Climatic influences of long-lived marine heat wave in the subarctic North Pacific

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H01970
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Taguchi Bunmei 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (80435841)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 尚 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10251406) ; 西井 和晃 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50623401)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 海洋熱波 / 亜表層spiciness / 北太平洋十年規模変動 / 日本海昇温 / ベーリング海 / 大気大循環モデル / 海洋再解析データ

Outline of Final Research Achievements

This study examines the mechanisms and the impacts on the atmosphere and climate of notable marine heatwaves and oceanic warming primarily in the eastern North Pacific and the Sea of Japan. For the former, it was found that temperature anomalies in the subsurface ocean, density-compensated by salinity, contributed to the persistence of these heatwaves. In the latter, it was revealed that a reduction in surface cooling and an increase in oceanic heat inflow to the basin, respectively during the 1980s, and 2010s, contributed to the respective stepwise warming events. Additionally, the study demonstrates how sea temperature anomalies associated with marine heatwaves in the mid-latitude North Pacific and the reduction in sea ice in the subarctic to Arctic regions significantly affect anomalous weather patterns, including precipitation distribution associated with typhoons, the formation of atmospheric blocking, and cooling over Eurasia.

Free Research Field

気候力学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2010年代の東部北太平洋広域での顕著な高水温事例の発生以降、多くの海域で頻発する極端高水温事例が「海洋熱波」として注目を集め、海洋・気候科学の重要テーマになった。本研究では、この発端となった東部北太平洋熱波の持続メカニズムとして、海洋亜表層で遠方から伝播するspiciness 偏差の重要性を初めて示したこと、また、近年の海洋温暖化の傾向が顕著な日本海について、その水温上昇が単調な上昇ではなく、年代に応じて異なる仕組みで起こっていることを示した点に学術的な意義があると考えられる。また、これら熱波が顕著な異常天候に影響を与え得ることを示した点は、顕著現象の予測精度向上の観点から社会的意義も高い。