Study of mechanism for sea level variability along the Japanese coast on the timescales from 10 days to a decade using data assimilation

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26400472
• Research Institution: Japan, Meteorological Research Institute
• Principal Investigator: 碓氷 典久 気象庁気象研究所, 海洋・地球化学研究部, 主任研究官 (50370333)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 沿岸水位 / 貯熱量 / 対馬海峡 / 海峡通過流量 / 黒潮続流 / 十年規模変動 / 中緯度偏西風 / 海洋再解析

Outline of Annual Research Achievements

昨年度の解析から見出された、日本沿岸水位の第1モードと日本海の水位変動の関係について調べた。高解像度再解析データから、日本海の平均水位には、長期トレンドとともに顕著な十年規模変動が存在し、これらは海洋内部の貯熱量変動を伴っている事が分かった。収支解析から、対馬海峡における熱輸送が日本海貯熱量の長期変動の主要因であり、海面熱フラックスは、貯熱量変動に受動的に応答している事が分かった。また、対馬海峡の熱輸送量の長期変化は、沿岸水位第1モードの時係数と良い相関関係にあることが分かった。これは、第1モードの水位変動により、九州と朝鮮半島の水位差が変化し、その結果、対馬海峡の通過流量の変化を通じて熱輸送量の変化が生じるためである。
上記結果と昨年度までの沿岸水位の変動メカニズムを総合し、中緯度偏西風の変動が黒潮続流、日本沿岸水位、対馬暖流を介して日本海貯熱量の十年規模変動を引き起こす、という新しいメカニズムを提案した。

Research Products

• [Journal Article] Four-dimensional variational ocean reanalysis: a 30-year high-resolution dataset in the western North Pacific (FORA-WNP30) (2017)
  • Author(s): Usui, N., T. Wakamatsu,Y. Tanaka, N. Hirose, T. Toyoda, S. Nishikawa, Y. Fujii, Y. Takatsuki, H. Igarashi, H. Nishikawa, Y. Ishikawa, T. Kuragano, M. Kamachi
  • Journal Title: Journal of Oceanography Volume: 73 Pages: 205-233
  • DOI: 10.1007/s10872-016-0398-5
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Development of a four-dimensional variational assimilation system with a high-resolution coastal ocean model (2017)
  • Author(s): Usui, N., N. Hirose, Y. Fujii, K. Sakamoto, and S. Urakawa
  • Organizer: RIKEN International Symposium on Data Assimilation 2017
  • Place of Presentation: RIKEN AICS
  • Year and Date: 2017-02-27
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Intercomparison of sea level variation across the Tsushima Strait among tide gauge data, a coastal altimetry product and an ocean reanalysis FORA-WNP30 (2017)
  • Author(s): Hirose, N., N. Usui, T. Wakamatsu, Y. Tanaka, T. Toyoda, Y. Fujii, Y. Takatsuki, T. Kuragano, and M. Kamachi
  • Organizer: RIKEN International Symposium on Data Assimilation 2017
  • Place of Presentation: RIKEN AICS
  • Year and Date: 2017-02-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Intercomparison of sea level variation across the Tsushima Strait among tide gauge data, a coastal altimetry product and an ocean reanalysis FORA-WNP30 (2017)
  • Author(s): Hirose, N., N. Usui, T. Wakamatsu, Y. Tanaka, T. Toyoda, Y. Fujii, Y. Takatsuki, T. Kuragano, and M. Kamachi
  • Organizer: 10th Coastal Altimetry Workshop
  • Place of Presentation: San't Apollonia Augitorium
  • Year and Date: 2017-02-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 海洋モデル・同化を用いた黒潮研究－川辺先生の描いた黒潮像にどこまで近づけたか?－ (2017)
  • Author(s): 碓氷典久
  • Organizer: この10年の海洋物理学を振り返る（杉ノ原伸夫・川辺正樹記念シンポジウム）
  • Place of Presentation: 東京大学大気海洋研究所
  • Year and Date: 2017-01-28
  • Invited
• [Presentation] Four-dimensional variational Ocean ReAnalysis for the Western North Pacific over 30 years (FORA-WNP30) (2016)
  • Author(s): Hirose, N., Y. Takatsuki, N. Usui, T. Wakamatsu, Y. Tanaka, T. Toyoda, S. Nishikawa, Y. Fujii, H. Igarashi, H. Nishikawa, Y. Ishikawa, T. Kuragano, and M. Kamachi
  • Organizer: 2016 AGU Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone center
  • Year and Date: 2016-12-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 日本海表層貯熱量の十年規模変動 (2016)
  • Author(s): 碓氷典久, 広瀬成章, 豊田隆寛, 藤井陽介, 高槻靖, 倉賀野連
  • Organizer: 日本海及び日本周辺海域の海況モニタリングと波浪計測に関する研究集会
  • Place of Presentation: 九州大学応用力学研究所
  • Year and Date: 2016-12-15
• [Presentation] 海洋長期再解析における日本海の流量‐貯熱量の長期変動について (2016)
  • Author(s): 広瀬成章, 碓氷典久, 豊田隆寛, 藤井陽介, 高槻靖, 倉賀野連
  • Organizer: 日本海洋学会2016年度秋季大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-12
• [Presentation] 1970年代の渦解像再解析は可能か?：1971年異常潮位再現実験から (2016)
  • Author(s): 碓氷典久, 高槻靖, 若松剛, 田中裕介, 広瀬成章, 豊田隆寛, 藤井陽介, 倉賀野連
  • Organizer: 日本海洋学会2016年度秋季大会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • Year and Date: 2016-09-12
• [Presentation] データ同化の基礎 (2016)
  • Author(s): 広瀬成章
  • Organizer: 第20回データ同化夏の学校
  • Place of Presentation: 海洋研究開発機構むつ研究所
  • Year and Date: 2016-08-22
• [Presentation] Assimilation experiment for the largest-ever abnormal sea-level at the south coast of Japan in September 1971 (2016)
  • Author(s): Usui, N., N. Hirose, T. Toyoda, Y. Fujii, K. Sakamoto, Y. Takatsuki, G. Yamanaka, and T. Kuragano
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society 13th Annual Meeting (AOGS2016)
  • Place of Presentation: China National Convention Centre
  • Year and Date: 2016-08-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 日本海の貯熱量と海峡通過流量の関係について (2016)
  • Author(s): 広瀬成章, 碓氷典久, 豊田隆寛, 藤井陽介, 高槻靖, 倉賀野連
  • Organizer: 研究集会「宗谷暖流を始めとした対馬暖流系の変動メカニズム」
  • Place of Presentation: 北海道大学低温科学研究所
  • Year and Date: 2016-07-01
• [Presentation] Relationship between upper ocean heat content in the Japan Sea and volume transport through the Tsushima Strait (2016)
  • Author(s): Hirose, N., N. Usui, Y. Tanaka, Y. Ishikawa, T. Toyoda, Y. Fujii, S. Nishikawa, H. Igarashi, H. Nishikawa, Y. Takatsuki, T. Kuragano, and M. Kamachi
  • Organizer: JpGU meeting 2016
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
  • Year and Date: 2016-05-24
  • Int'l Joint Research