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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of the solar influence on the ocean and the climate

Publicly Offered Research

Project AreaSolar-Terrestrial Environment Prediction as Science and Social Infrastructure
Project/Area Number 16H01184
Research InstitutionJapan, Meteorological Research Institute

Principal Investigator

黒田 友二  気象庁気象研究所, 気候研究部, 室長 (80343888)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords気候変動 / 海洋変動 / 太陽活動 / 対流圏成層圏結合 / 大気海洋相互作用 / 地球システムモデル
Outline of Annual Research Achievements

本研究では観測された海洋および気象データと、計算機上で太陽黒点周期変動として想定される太陽放射等の変動で駆動した地球大気海洋の運動を模した精密なモデルによる数値実験から、太陽活動の海洋変動と気候への関係を明らかにすることを目的とする。その目的のため、平成28年度は下記の項目について研究を行った。
1、太陽活動指数F10.7を用いて、観測された全球の700メートル深度までの冬季における北太平洋および北大西洋域の海洋水温データに対するラグ単回帰解析を行った。まず、北太平洋域での海面水温(SST)について調べたところ、SSTパターンはかなり明瞭であり、太平洋十年規模変動(PDO)によく似たパターンが4年遅れてピークになる形で現れていた。変動の中心の一つである日本東方域で平均して深度とラグの関係を調べると、ラグ0年(太陽活動のピーク年)で正の信号のピークとなり、それがさらに2年ほどの遅れをもって海面から深部方向に伝搬していく様子が解析された。他方北大西洋域でのSSTパターンを調べると、それは弱いNAO的3極子変動であり、最北の作用中心で平均した深度とラグの関係は、負のピークが太陽活動のピークから2年遅れて現れ、それが深部に向かって3-4年遅れる形で伝搬していくことが分かった。
2、11年太陽黒点周期に対応した地上気温、海洋表面温度について、歴史的データ、および最近の気象再解析データを用いて調べた。その結果、海上においては大気と海洋の結合の強い、海洋前線帯で大気により強制された変化が増幅し記憶されることが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度立てた計画に従って、地球システムモデルの1,000年ランが完了し、観測データの解析およびモデルデータの解析も今のところ順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度は、以下の項目について研究を推進する予定である。
1、地球システムモデルの過去再現の長期ランを解析することにより、太陽活動の海洋と気候に及ぼす影響について調べる。
2、これまでは、太陽活動の影響について、活動に比例した大気の変動について調べてきたが、さらに大気―海洋の相互作用により生ずる非線形の応答について調べる。
3、太陽活動の海洋と気候への影響についての研究成果についてまとめる。

  • Research Products

    (24 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] GEOMAR(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      GEOMAR
  • [Journal Article] Influence of atmospheric waves on the maintenance and variability of the southern subtropical jet in winter.2017

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

      J. Geophys. Res. Atmos.

      Volume: 122 Pages: 771-783

    • DOI

      doi:10.1002/2016JD025814

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Delayed North Atlantic response to solar forcing of the stratospheric polar vortex.2017

    • Author(s)
      Yukimoto, S., K. Kodera, and R. Thieblemont
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 13 Pages: 53-58

    • DOI

      doi:10.2151/sola.2017-010

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Impact of interactive chemistry of stratospheric ozone on Southern Hemisphere paleoclimate simulation.2017

    • Author(s)
      Noda, S., K. Kodera, Y. Adachi, M. Deushi, A. Kitoh, R. Mizuta, S. Murakami, K. Yoshida, and S. Yoden
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Atmos.

      Volume: 122 Pages: 878-895

    • DOI

      doi:10.1002/2016JD025508

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stratospheric tropical warming event and its impact on the polar and tropical troposphere.2017

    • Author(s)
      Kodera K., N. Eguchi, H. Mukougawa, T. Nasuno, and T. Hirooka
    • Journal Title

      Atmos. Chem. Phys.

      Volume: 17 Pages: 1-11

    • DOI

      doi:10.5194/acp-17-1-2017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of atmospheric waves on the formation and the maintenance of the subtropical jet during the Northern Hemisphere winter.2016

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

      J. Geophys. Res. Atmos.

      Volume: 121 Pages: 4674-4690

    • DOI

      doi:10.1002/2015JD024592

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of the solar cycle on the polar-night jet oscillation in the southern hemisphere.2016

    • Author(s)
      Kuroda, Y., and M. Deushi
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Atmos.

      Volume: 121 Pages: 11575-11589

    • DOI

      doi:10.1002/2015JD024204

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predictability of the stratospheric polar vortex breakdown: An ensemble reforecast experiment for the splitting event in January 2009.2016

    • Author(s)
      Noguchi, S, H. Mukougawa, Y. Kuroda, R. Mizuta, S. Yabu, and H. Yoshimura
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Atmos.

      Volume: 121 Pages: 3388-3404

    • DOI

      doi:10.1002/2015JD024581

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid convective transport of tropospheric air into the tropical lower stratosphere during the 2010 sudden stratospheric warming.2016

    • Author(s)
      Eguchi, N, K. Kodera, B.M. Funatsu, H. Takashima, and R. Ueyama
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 12A Pages: 13-18

    • DOI

      doi:10.2151/sola.12A-003

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] How can we understand the global distribution of the solar cycle signal on the Earth's surface?2016

    • Author(s)
      Kodera K., R. Thieblemont, S. Yukimoto, and K. Matthes
    • Journal Title

      Atmos. Chem. Phys.

      Volume: 16 Pages: 12925-12944

    • DOI

      doi:10.5194/acp-16-12925-2016

    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Solar cycle influence on the southern hemisphere climate2017

    • Author(s)
      Kuroda, Y.
    • Organizer
      The second international symposium of the PSTEP
    • Place of Presentation
      京都大学、京都市
    • Year and Date
      2017-03-24 – 2017-03-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of the ocean in the solar cycle signal in the Earth’s surface2017

    • Author(s)
      Kodera K.
    • Organizer
      The second international symposium of the PSTEP
    • Place of Presentation
      京都大学、京都市
    • Year and Date
      2017-03-24 – 2017-03-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Solar signal observed in the historical integration of MRI-ESM2017

    • Author(s)
      Kuroda, Y., and K. Yoshida
    • Organizer
      The second international symposium of the PSTEP
    • Place of Presentation
      京都大学、京都市
    • Year and Date
      2017-03-21 – 2017-03-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 最近の成層圏研究と太陽活動2017

    • Author(s)
      黒田友二
    • Organizer
      太陽研連シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙科学研究所、相模原市
    • Year and Date
      2017-02-22 – 2017-02-22
  • [Presentation] 予測可能性評価 -SNAP国際プロジェクトを例として2017

    • Author(s)
      黒田友二
    • Organizer
      PSTEP名古屋モデリング研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学、名古屋市
    • Year and Date
      2017-01-27 – 2017-01-27
    • Invited
  • [Presentation] Solar cycle modulation of southern annular mode2016

    • Author(s)
      Kuroda, Y.
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2016-12-16 – 2016-12-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of Stratospheric Cooling on the Tropical Troposphere and the Ocean2016

    • Author(s)
      Kodera K., N. Eguchi, R. Ueyama
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2016-12-12 – 2016-12-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of atmospheric waves on the formation and maintenance of the subtropical jet during the northern hemisphere winter2016

    • Author(s)
      Kuroda, Y.
    • Organizer
      European Meteorological Society annual meeting/ European Conference for Applied Meteorology and Climatology 2016
    • Place of Presentation
      Trieste, Italy
    • Year and Date
      2016-09-12 – 2016-09-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of stratospheric ozone on tropical tropospheric and stratospheric circulation after a stratospheric sudden warming event2016

    • Author(s)
      Deushi M., and Y. Kuroda
    • Organizer
      Quadrennial Ozone symposium 2016
    • Place of Presentation
      Edinburgh, UK
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Solar cycle modulation of southern annular mode2016

    • Author(s)
      Kuroda, Y.
    • Organizer
      European Geosciences Union General Assembly
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2016-04-20 – 2016-04-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Solar cycle modulation of ENSO variability2016

    • Author(s)
      Kodera K., and R. Thieblemont
    • Organizer
      European Geosciences Union General Assembly
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2016-04-20 – 2016-04-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Absorbing and reflecting sudden stratospheric warming events and their relationship with tropospheric circulation2016

    • Author(s)
      Kodera, K., H. Mukougawa, P. Maury, C. Claud, and M. Ueda
    • Organizer
      European Geosciences Union General Assembly
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2016-04-19 – 2016-04-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of atmospheric waves on the formation and maintenance of the subtropical jet during the northern hemisphere winter2016

    • Author(s)
      Kuroda, Y.
    • Organizer
      European Geosciences Union General Assembly
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2016-04-18 – 2016-04-18
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 低温と環境の科学辞典(分担執筆:極夜ジェット執筆)2016

    • Author(s)
      黒田友二
    • Total Pages
      432
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2018-01-16  

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