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2012 Fiscal Year Annual Research Report

気候変化予測の不確実性低減に向けて:気候モデルと衛星データの融合的アプローチ

Research Project

Project/Area Number 23340137
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

渡部 雅浩  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70344497)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 増永 浩彦  名古屋大学, 地球水循環研究センター, 准教授 (00444422)
岡本 創  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (10333783)
塩竈 秀夫  独立行政法人国立環境研究所, 大気圏環境研究領域, 研究員 (30391113)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords気候変化 / 不確実性 / 物理アンサンブル / 気候モデル / 雲 / 人工衛星データ
Research Abstract

衛星プロダクトによる気候モデル検証方法の詳細を確定し、岡本・増永がそれぞれ開発している衛星シミュレータをMIROC5に適用した。具体的には、MIROC5大気モデルを観測データで初期値化して、衛星データの利用可能な期間について多数の疑似気象予報実験を実施した。3次元の雲や気象場、放射加熱などの瞬間値を保存し、衛星プロダクトと衛星シミュレータの出力との間で頻度解析、コンポジット解析などを用いて比較を行った後、モデルにおける雲-放射フィードバックを評価し、CO2濃度倍増時あるいは海面水温上昇時(ともに温暖化時の大気への強制源となる)の雲放射強制の変化について議論した。この結果は、3本の投稿論文としてまとめられた。
MIROC5および国外機関の複数のモデルによる各種の理想温暖化実験が別プロジェクトで実施され、それらのデータが利用可能になってきたため、気候モデル内で温暖化時の雲放射強制やフィードバックがばらつく要因について解析を行った。昨年度から継続している、モデルにさまざまな形で摂動を与えて気候変化不確実性の幅を推定する物理アンサンブルの手法についてもまとめ、今年度には2本の論文が発表された。
上記の成果は、8月に開催されたアジア太平洋地球物理学連合会議など、いくつかの国際会議における招待講演として報告された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画では、物理アンサンブル実験および擬似気象予報実験の実施は研究3年目前半までに終了することにしていたが、ともに2年目(本年度)に終了することができた。

Strategy for Future Research Activity

気候モデルMIROC5を用いた物理アンサンブル実験をさらに拡張し、パラメタりぜーションのスキームを差し替えつつ、モデルパラメタに摂動を与える手法を試みる。これにより、モデルの誤差と気候変化時の不確実性の定量化を図る。
今年度の成果から、衛星データで検証可能な擬似予報実験を用いて温暖化時の雲の変化メカニズムを調べることができると分かったので、解析結果を6月に予定されている雲フィードバックに関する国際相互比較プロジェクトの会合で報告する。
本年度は、新しい気候モデルアンサンブルであるCMIP5のデータが活用できるとともに、IPCC第5次評価報告書(AR5)公開予定の年でもある。従って、国内外の研究グループとの連携を強化するとともに、研究成果を論文あるいは解説などの形で積極的に発表する。執筆を行い、AR5やCFMIPと歩調を合わせて国内で気候変化予測とその不確定性に関する国際ワークショップを開催する。AR5以降を見据えた温暖化研究が国内大型プロジェクトとして
始まっており、本研究の成果をそこに取り込んで活用する。

  • Research Products

    (19 results)

All 2013 2012

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Physics parameter uncertainty and observational constraints of climate feedback: An ensemble coupled atmosphere-ocean GCM without flux corrections2013

    • Author(s)
      Shiogama, H.
    • Journal Title

      Climate Dynamics

      Volume: 40 Pages: in press

    • DOI

      doi:10.1007/s00382-012-1441-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tropospheric adjustment to increasing CO2: its timescale and the role of land-sea contrast2013

    • Author(s)
      Kamae, Y.
    • Journal Title

      Climate Dynamics

      Volume: 40 Pages: in press

    • DOI

      doi:10.1007/s00382-012-1555-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the robustness of tropospheric adjustment in CMIP5 models2013

    • Author(s)
      Kamae, Y.
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 39 Pages: L23808

    • DOI

      doi:10.1029/2012GL054275.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast and slow timescales in the tropical low-cloud response to increasing CO2 in two climate models2012

    • Author(s)
      Watanabe, M., H. Shiogama, M. Yoshimori, T. Yokohata, T. Ogura, H. Okamoto, S. Emori, and M. Kimoto
    • Journal Title

      Clim. Dyn.

      Volume: 39 Pages: 1627-1641

    • DOI

      10.1007/s00382-011-1178-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Using a multi-physics ensemble for exploring diversity in cloud shortwave feedback in GCMs2012

    • Author(s)
      Watanabe, M., H. Shiogama, and Coauthors
    • Journal Title

      J. Climate

      Volume: 25 Pages: 5416-5431

    • DOI

      10.1175/JCLI-D-11-00564.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of cloud and water vapor simulations in IPCC AR5 climate models using NASA "A-Train" satellite observations2012

    • Author(s)
      Jiang, H., M. Watanabe, and Coauthors
    • Journal Title

      J. Geophys. Res.

      Volume: 117

    • DOI

      10.1029/2011JD017237

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 気候感度. Part 1: 気候フィードバックの概念と理解の現状2012

    • Author(s)
      吉森正和
    • Journal Title

      天気

      Volume: 59 Pages: 5-22

  • [Journal Article] 気候感度. Part 2: 不確実性の低減への努力2012

    • Author(s)
      吉森正和
    • Journal Title

      天気

      Volume: 59 Pages: 91-109

  • [Journal Article] 気候感度. Part 3: 古環境からの検証2012

    • Author(s)
      吉森正和
    • Journal Title

      天気

      Volume: 59 Pages: 143-149

  • [Presentation] 気候のモデリング:決定論的? 確率論的?2012

    • Author(s)
      渡部雅浩
    • Organizer
      日本気象学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20121003-20121005
    • Invited
  • [Presentation] フラックス調節無しでドリフトしない大気海洋結合モデル物理アンサンブル実験のデザイン2012

    • Author(s)
      塩竈秀夫
    • Organizer
      日本気象学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20121003-20121005
  • [Presentation] 海陸コントラストがCO2増加時の対流圏調節において果たす役割2012

    • Author(s)
      釜江 陽一
    • Organizer
      日本気象学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20121003-20121005
  • [Presentation] MIROCにおける雲の海面水温変化に対する応答の評価2012

    • Author(s)
      出本哲
    • Organizer
      日本気象学会2012年度秋季大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20121003-20121005
  • [Presentation] Analyzing the climate sensitivity of MIROC and CMIP3/5 ensembles2012

    • Author(s)
      Ogura, T.
    • Organizer
      3rd International Conference on Earth System Modelling
    • Place of Presentation
      Hamburg, Gernmany
    • Year and Date
      20120917-20120921
  • [Presentation] Processes controlling equilibrium climate sensitivity in model ensembles2012

    • Author(s)
      Watanabe, M.
    • Organizer
      AOGS-AGU (WPGM) joint assembly
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20120813-17
    • Invited
  • [Presentation] Evaluating and understanding climate feedback and sensitivity in different types of model ensembles2012

    • Author(s)
      Watanabe, M.
    • Organizer
      2012 LASG summer symposium
    • Place of Presentation
      Xi'ning, China
    • Year and Date
      20120703-20120705
    • Invited
  • [Presentation] Importance of instantaneous radiative forcing to tropospheric adjustment2012

    • Author(s)
      Ogura, T.
    • Organizer
      Joint EUCLIPSE-CFMIP meeting
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      20120529-20120601
  • [Presentation] On the structural and parametric uncertainties of feedback, adjustment and climate sensitivity2012

    • Author(s)
      Shiogama, H.
    • Organizer
      Joint EUCLIPSE-CFMIP meeting
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      20120529-20120601
  • [Presentation] Using a multi-physics ensemble for exploring diversity in cloud-shortwave feedback2012

    • Author(s)
      Watanabe, M.
    • Organizer
      Joint EUCLIPSE-CFMIP meeting
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      20120529-20120601

URL: 

Published: 2014-07-24  

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