2012 Fiscal Year Research-status Report
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24654150
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
東塚 知己 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40376538)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 気候変動 / 予測可能性 / 大気海洋結合モデル / 大西洋熱帯域 |
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| Research Abstract |
これまで東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻大気海洋科学講座で開発を続けてきた大気海洋結合モデル（UTCM）をもとに季節予報用のモデルを構築し、アンサンブル予測実験を行うために、まず、初期値データを作成した。具体的には、海面水温を観測データ（米国の海洋大気局の海面水温データ）に強く緩和させながら、大気海洋結合モデルをスピンアップし、5個の初期値データを作成した。この手法は、エルニーニョ／南方振動の予測精度で世界１位を誇る大気海洋結合モデル（SINTEX-F）で取られている手法と同じであり、太平洋やインド洋の予測で大きな成功を収めてきているので、この手法を採用した。
次に、これらの初期値データを用い、1982年から現在までの１、４、７、１０月の１日を予測開始日として、１年先までの予測実験（初期条件の異なる5個のアンサンブル実験）を大気海洋結合モデル（UTCM）で行った。このアンサンブル予測実験結果を解析し、大西洋ニーニョ現象をどのくらいの先行時間をもって予測できるのかを調べた。具体的には、大西洋ニーニョ現象の強さを表す指数としては、広く用いられているAtl3指数（0°-20°W, 4°N-4°Sの海面水温偏差）を用い、予測されたAtl3指数と観測データのAtl3指数の相関係数を求め、観測データのAtl3指数の自己相関係数と比較することにより、予測精度を評価した。季節予報の研究分野では、相関係数が0.6以上ある場合に予測可能であるとするが、この基準で判断すると、最大2ヶ月先まで予測可能であることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成２４年度の予定していた研究に加え、一部、平成２５年度に予定していた研究も行うことができたため、当初の計画以上に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
予測精度を向上させるためには、大気海洋結合モデルの改良が不可欠であると考えられる。特に、現在の大気海洋結合モデルは、平均場の再現性に問題（観測では、東大西洋赤道域の方が、西大西洋赤道域の方よりも海面水温が低いが、ほとんどの大気海洋結合モデルで西大西洋赤道域の方が、海面水温が低くなってしまっている。本研究で使用しているモデルでは、海面水温の東西傾度の符号は再現できているものの、大きさは観測データに比べると小さい。）を抱えているために、このモデルを改善するための研究を行う。
大気海洋結合モデル（UTCM）では、３種類の積雲対流パラメタリゼーション（Kuo 1974; Tiedtke 1989; Emanuel 1991）が使用できるため、この３種類のパラメタリゼーションでそれぞれモデルを80年間積分し、その結果を解析することによって、モデル・バイアスの原因を特定し、改善を試みる。大西洋のモデル・バイアスに関する先行研究は、定性的な議論に終始しており、原因を特定し、モデル・バイアスを解消するに至っていない。そこで、本研究では、海洋表層の混合層の熱収支解析を行い、バイアスの原因を定量的に議論することにする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
・平成２４年度に得られた研究成果、及び、平成２５年度に得られる研究成果を国内外の学会で発表するための旅費、学会参加費に使用する。また、国際誌に投稿するための論文投稿料に使用する。
・大気海洋結合モデルから得られた膨大なデータを解析する研究員を雇用するために人件費を支出する。また、そのデータを保存するためのハードディスクを購入する。
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