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2021 Fiscal Year Research-status Report

大気大循環と内部対流システムの変動時空間スケールの研究

Research Project

Project/Area Number 21K13991
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

末松 環  東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (40872544)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
KeywordsWalker循環 / 季節内振動 / マッデン・ジュリアン振動
Outline of Annual Research Achievements

本課題は、惑星規模の南北方向の大気循環であるHadley循環と熱帯域の東西の大気循環であるWalker循環が変動する時空間スケールを明らかにし、さらに、これらの大気大循環が内包するマッデン・ジュリアン振動(MJO)などの気象現象のメカニズムの理解を深めることを目的としている。今年度は、来年度実施予定の水惑星実験に前もって、現実大気のWalker循環とMJOとの関係について調べ、その関係性が全球雲解像モデルNICAMによってどの程度再現できるかについて調べた。また、水惑星実験に向けて、MJOの再現性が改善されるNICAMのパラメータ設定にについて調べ、実験設定の調整を行なった。
現実大気の解析では、Walker循環とMJOとの関係について、MJOの移動速度の推定手法を構築し、Walker循環の強弱によってMJOの東進速度が変調されることを示した。より具体的には、強化されたWalker循環に内在するMJOは東進速度が減速することを明らかにした。
さらに、ここで特定されたWalker循環とMJOとの関係はNICAMの30年程度の長期積分でも再現されることを確認した。これらの結果について、国内外の学会で発表し、現実大気の解析については論文でも発表、NICAMの解析については論文投稿中である。
今後の水惑星実験に向けて、MJOの再現性におけるNICAMの物理パラメータ依存性について調べた。ここでは特に雲微物理パラメータへの依存性を調べ、来年度以降の水惑星実験で採用するパラメータを決定した。この結果については国内外の学会発表にて発表を行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本課題で使用予定の大気モデル、NICAMの長期積分中のマッデン・ジュリアン振動(MJO)の再現性について解析した結果、MJOの再現性やウォーカー循環の再現性について課題があることが判明した。そのため、水惑星実験実施前に、当初予定外だったNICAMが再現する大域的な循環場とMJOの間の関係性やモデルのバイアスについて明らかにするための解析と、モデルのパラメータ設定の再調整を実施した。これらの調査のため、当初予定していた水惑星実験の実施が来年度に持ち越されているが、次年度中に遅れは取り戻せる見込みである。

Strategy for Future Research Activity

前年度中の研究で再調整したマッデン・ジュリアン振動の再現に適したモデル設定を用いて予定していた水惑星実験を大気モデルNICAMで実施する。

Causes of Carryover

新型コロナ感染の拡大により、研究成果を現地開催の学会で発表できず次年度使用額が発生した。

  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Changes in the Eastward Movement Speed of the Madden-Julian Oscillation with Fluctuation in the Walker Circulation2022

    • Author(s)
      Tamaki Suematsu, Hiroaki Miura
    • Journal Title

      Journal of Climate

      Volume: 35 Pages: 211-225

    • DOI

      10.1175/JCLI-D-21-0269.1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] MJO Initiation Triggered by Amplification of Upper-Tropospheric Dry Mixed Rossby-Gravity Waves2021

    • Author(s)
      Daisuke Takasuka, Tsubasa Kohyama, Hiroaki Miura, Tamaki Suematsu
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 48 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021GL094239

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Wall‐like Sharp Downward Branch of the Walker Circulation above the Western Indian Ocean2021

    • Author(s)
      Tsubasa Kohyama, Tamaki Suematsu, Hiroaki Miura, Daisuke Takasuka
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021JD034650

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] A Review of the Variability of the Propagation Speed of the MJO and a New Perspective Associated with the Walker Circulation2022

    • Author(s)
      Tamaki Suematsu, Hiroaki Miura
    • Organizer
      102nd American Meteorological Society Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A consecutive development of MJO events reproduced by three-months SST-forced experiments with NICAM2021

    • Author(s)
      Tamaki Suematsu, Tomoro Yanase, Hiroaki Miura, Chihiro Kodama, Masaki Satoh
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Modulation of eastward moving speed of the Madden-Julian Oscillation by the fluctuation of the Walker circulation strength2021

    • Author(s)
      末松環、三浦裕亮
    • Organizer
      第7回マッデン・ジュリアン振動研究会
  • [Presentation] Characteristics of the intraseasonal variability reproduced in the NICAM-AMIP simulation2021

    • Author(s)
      末松環、三浦裕亮
    • Organizer
      第2回雲解像気候学ワークショップ
  • [Presentation] Microphysics dependency in 3.5km NICAM DYAMOND phase 2 experiments2021

    • Author(s)
      Tamaki Suematsu, Chihiro Kodama, Yohei Yamada, Hiroaki Miura, Daisuke Takasuka, Tomoki Miyakawa
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Microphysics dependency on the reproducibility of the MJO in the DYAMOND winter phase experiment on NICAM2021

    • Author(s)
      Tamaki Suematsu, Yohei Yamada, Chihiro Kodama, Tomoki Miyakawa, Hiroaki Miura, Masaki Satoh
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A comparison of the microphysics dependency on the reproducibility of the MJO under different resolutions using NICAM2021

    • Author(s)
      Tamaki Suematsu, Yohei Yamada, Chihiro Kodama, Tomoki Miyakawa
    • Organizer
      European Geophysical Union General Assembly 2021
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-12-28  

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