2014 Fiscal Year Research-status Report
北太平洋海洋表層貯熱量の十年規模変動：東方伝播の強制起源と大気への影響
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24540476
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
田口 文明 独立行政法人海洋研究開発機構, アプリケーションラボ, 主任研究員 (80435841)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 北太平洋十年規模変動 / 海洋表層貯熱量 / 亜寒帯前線帯 / 大気海洋結合モデル / 海洋ロスビー波 / spiciness / 塩分偏差 / 国際研究者交流（米国） |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋表層貯熱量は、気候シグナルを長期にわたって記憶することから、年々～十年規模変動の予測可能性の鍵を与えると考えられる。本研究の目的は、これまで十分に調べられてこなかった海盆の西岸から東岸に向かって東方伝播する貯熱量シグナルの力学とその強制機構及び大気影響を明らかにすることである。平成24年度から行ってきた大気海洋結合モデルの長期積分の解析から、風系変動に応答して北太平洋の亜寒帯前線帯が南北に変位することにより、塩分場と密度補償する（すなわち密度偏差を伴わない）海洋貯熱量シグナルを生成するという新しい北太平洋十年規模変動メカニズムに関する研究を出版した (Taguchi and Schneider, 2014)。この論文で提案された仮説を検証するために、亜表層水温・塩分客観解析データを用いた解析を実施し、過去の観測データにおいても、特に亜寒帯海域に於いて塩分場と密度補償する水温偏差が貯熱量変動に大きく寄与していることを確認した。また、平成25年度から行ってきた大気海洋結合モデルを用いた感度実験の解析も継続して実施した。結合モデルで表現される海洋前線帯を人為的に南北に変位させた時、前線帯に沿って大きな海洋貯熱量偏差が生成され、海洋から大気へ膨大な熱が放出され、海盆スケールの大気循環に大きな影響を与えることが確認された。アンサンブル実験の結果から、前線帯昇温の程度に応じて正/負のfeedbackを伴う対照的な大気海洋応答を示すことが分かった。すなわち前線の北上に対して前線帯の昇温が大きい（小さい）実験メンバーにおいては、アリューシャン低気圧の弱化（強化）に伴い、前線帯の北偏(南下)と昇温を維持する（減衰させる）正（負）のフィードバックを海洋にもたらす。この結果は、北太平洋中緯度域において、海盆スケールで大気と海洋が双方向に作用し合っていることを示唆している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した「研究の目的」では、大気・海洋再解析データと高解像度海洋大循環・中解像度全球大気海洋結合モデルの長期積分結果を相補的に活用することにより、以下の4つの課題を掲げた。
課題1: 北太平洋における海洋表層貯熱量の十年規模偏差の伝播メカニズムの解明
課題2: 海洋表層貯熱量の十年規模偏差の強制メカニズムの解明
課題3: 海洋表層貯熱量の十年規模偏差の大気への影響の解明
課題4: 海洋表層貯熱量の十年規模偏差の気候系への影響の解明
「研究実績の概要」に記載したように、課題1と課題2を実施し論文を国際誌に出版した（Taguchi and Schneider, 2014）。さらに、この論文で提案した大気海洋結合モデル結果の解析に基づく仮説を検証するために、過去の観測データに基づく亜表層水温・塩分客観解析データを用いた解析を実施し、その結果を国内学会で発表した（日本海洋学会 2015年春季大会）。さらに、課題3と課題4については、昨年度実施した大気海洋結合モデルを用いたアンサンブル感度実験の解析を継続し、中緯度海洋前線帯で生成された貯熱量偏差の海盆スケール大気循環への影響と、海洋へのフィードバックを含む中緯度大気海洋の双方フィードバックに関する新たな知見を得た（「研究実績の概要」を参照）。その結果は、４件の招待講演を含む７件の国際学会と２件の国内学会で発表し、現在論文を執筆中である。また、「研究の目的」に掲げた十年規模変動に関連した1編の共著論文(Miyasaka et al. 2014)と海洋前線に関する1編の共著論文(Kida et al, in press)を出版した。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 課題3「海洋表層貯熱量の十年規模偏差の大気への影響の解明」に関連する成果のまとめ
平成26年度に得られた大気海洋結合モデルを用いた感度実験結果の解析から得られた知見をまとめ、海洋前線変動に対する太平洋大気海洋結合系の応答に関する論文を執筆し、国際誌に投稿する。
2. 課題4「海洋表層貯熱量の十年規模偏差の気候系への影響の解明」に関連する成果のまとめ
平成26年度に実施した亜表層水温・塩分客観解析データを用いた全球解析の結果をまとめる。過去の観測データに基づく全球における海洋表層貯熱量変動の実態と、その海洋水塊・モード水変動との関連について論文を執筆し、国際誌に投稿する。
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| Causes of Carryover |
平成26年度に、課題4「海洋表層貯熱量の十年規模偏差の気候系への影響の解明」に関して、より普遍的かつ有用な結果を得るために、観測データの解析を当初予定していた北太平洋のみの解析だけでなく全球規模の解析に拡張した。このため解析に当初予定より多くの時間を要し、論文の執筆及び投稿が出来ず、未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
このため、課題4「海洋表層貯熱量の十年規模偏差の気候系への影響の解明」に関して、全球規模に拡張した解析結果に関する論文の執筆及び投稿を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。
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[Journal Article] Oceanic Fronts and Jets around Japan; a review2015
Author(s)
S. Kida, H. Mitsudera, S. Aoki, X. Guo, S. Ito, F. Kobashi, N. Komori, A. Kubokawa, T. Miyama, Y. Morie, H. Nakamura, T. Nakamura, H. Nakano, H. Nishigaki, M. Nonaka, H. Sasaki, Y.N. Sasaki, T. Suga, S. Sugimoto, B. Taguchi, K. Takaya, T. Tozuka, H. Tsujino, N. Usui
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Journal Title
Journal of Oceanography
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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