2022 Fiscal Year Annual Research Report
A study on the understanding of summertime Arctic cyclones and improvement in the predictability of Arctic atmosphere on short to subseasonal timescales
| Project/Area Number |
22J01703
|
|---|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | Center for Environmental Science in Saitama |
|---|
| Research Fellow |
山上 晃央 埼玉県環境科学国際センター, 温暖化対策担当, 技師 (30850135)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-22 – 2025-03-31
|
| Keywords | 北極低気圧 / エアロゾル / 大気海洋結合過程 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
北極低気圧が北極域でのエアロゾルの変動に対してどのように影響を与えているのかを調べた。複数エアロゾル再解析を用いた解析によって、北極域は主にユーラシア北部の森林火災を起源とする有機炭素エアロゾルの寄与が最大であり、最大変動モードは北部ユーラシア上に最大振幅を持ち、北極への輸送や沈着には北極低気圧に伴う水蒸気輸送や降水が寄与していることが示された。また、寄与が最も大きい変動モードは下層渦が支配的な北極低気圧、2番目に寄与が大きなモードは上層渦が支配的な北極低気圧にそれぞれ対応していた。また、下層渦が支配的な北極低気圧は北緯70度以北への有機炭素エアロゾルの輸送と沈着、および海洋域では海塩エアロゾルの発生、沈着にもに大きく寄与していることが示唆された。
また、並行して複数解像度を用いた大気海洋結合予測を用いて北極大気の予測精度に対する大気海洋結合過程の影響を調べた。高解像度大気モデル（~10 km）を高解像度海洋モデル（~10 km）と結合させた実験では、北大西洋海流域での大気海洋結合過程によって北極へ進入する低気圧の進路予測が変化し、低解像度海洋モデル（~100 km）と結合させた実験と比較して北極全体の予測スキルが改善された。このような大気海洋結合過程の影響は低解像度大気モデル（~55 km）では見られなかった。また、低気圧の予測の変化は、北極海の海面および海洋混合層の水温、海氷分布にまで影響を与えることが示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
北極域のエアロゾル変動研究については、データの取得から解析まで進め、国内・国際学会等での研究発表を行なった。成果をまとめ論文として投稿したが、ライフイベントや異動に伴う研究環境の変化が重なったことで改訂作業や追加解析に時間がかかり、採択まで時間を要したため想定より進捗が遅くなった。最終的には論文として成果をまとめ、投稿・採択まで完了することができた。また、これに伴い、複数解像度を用いた大気海洋結合予測を用い解析についても着手が遅れたため想定よりも進捗がやや遅くなった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は大気海洋結合実験を用いた大気海洋結合過程が北極大気の予測精度に与える影響に関する解析に集中し、結果をまとめて論文投稿のための準備を行う。特に、高解像度大気モデルと海洋モデルを結合させた際に見られた大気海洋結合過程が、低解像度海洋モデルと結合した際には見られなかった事例について、より詳細な解析を行う。大気海洋結合過程として主に二つのメカニズムが考えられており、それらがどのように働いているかについて、風速差の構造などを確認しながら調べる。また、低気圧の発達については渦位に基づく解析を行う予定である。大気境界層での運動量や顕熱フラックスが渦位の生成・消滅にどのように影響するかについての評価手法を適用した解析を行う予定である。また、最終的には解析の結果を論文としてまとめて投稿する予定である。
また、この結合実験は数日から2週間程度の中期予報を対象とした解析であり、さらに長い時間スケールである延長予報（2週間から2ヶ月）データを用いた解析についての解析も進める予定である。そのために、延長予報のデータ取得を継続している。
|
