2022 Fiscal Year Annual Research Report
Salinity-related mid-latitude air-sea interaction and ocean heat waves
Publicly Offered Research
| Project Area | Mid-latitude ocean-atmosphere interaction hotspots under the changing climate |
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| Project/Area Number |
22H04486
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安田 一郎 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (80270792)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 気候 / 海洋 / 長周期変動 / 大気海洋相互作用 / 海洋熱波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度には下記の成果が得られ研究は順調に進んだ。2014-2015熱波に関わる、亜表層水の連行について、スーパーエルニーニョに伴う湧昇偏差となっていたにも拘らず、2011-2013年での負のPDOに伴い北太平洋中央部で蓄熱により発生した高温高塩分擾乱の東進に伴い、連行される海水温度が平年に比べて高かったことが、海洋熱波を持続させた一因であることを観測データから明らかにした。一方、より近年の2019-2020年での熱波は、2014/2015とは異なり、風による沈降偏差に伴い等密度面深度が深化して生じた、低塩分低密度高温偏差により混合層が浅くなり、海面熱フラックスの加熱偏差を通じて、夏季を中心として熱波が生じたことがわかった。高解像度大気海洋気候モデルMIROC6-subhiの300年出力データの解析を行い、2014-2015年の東部北太平洋熱波と類似した気候モードの変動パターンが存在し繰り返している可能性を見出した。東部北太平洋アラスカ湾水温変動を代表するNPGOモードおよび熱帯と関係の深いPDOモードが熱波の数年前に負から正に転じ極大に向かう際に、中央太平洋エルニーニョの発生と同期してアラスカ湾水温の熱波が発生する、というパターンである。この変動パターンについて1920年に遡り、温暖化トレンドを除いた観測された海面水温データを用い調べたところ、年平均偏差が標準偏差の1.5倍を超える熱波年のうち、モデルでの熱波パターンおよび2014/15に類似した熱波が1936,57, 2005に生じていたこと、2019/2020の夏季に強まる熱波に類似した熱波が1944年に生じていたことを明らかにした。
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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
観測およびモデルデータの解析から、東部北太平洋中緯度のアラスカ湾に発生する海洋熱波については、負のPDOに伴い北太平洋中央部で蓄熱により発生した高温高塩分擾乱が亜表層を東進し、エルニーニョに伴う正の風応力カール偏差による湧昇によって高温偏差が出現する2014/15のパターンと、風による沈降偏差に伴う等密度面深化によって生じた、高温低塩分低密度偏差に伴う混合層の浅化が、海面熱フラックス加熱偏差によって夏季を中心とした熱波を発生させる2019-2020年のパターンがあり、これらが繰り返し出現し、特に近年の温暖化で熱波が顕在化していることが明らかとなった。これらは、本公募課題で目指していたことであり、研究は順調に進んでいる、と判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度に得られた成果をブラッシュアップして論文として出版するとともに、海洋熱波の長期変動に関わる北太平洋10年規模変動PDOの長期変動に関わる18.6年周期潮汐変動の関わりについて研究を行い、海洋熱波・気候変動の予測可能性を高める。観測およびモデルデータの解析から、東部北太平洋中緯度のアラスカ湾に発生する海洋熱波については、負のPDOに伴い北太平洋中央部で蓄熱により発生した高温高塩分擾乱が亜表層を東進し、エルニーニョに伴う正の風応力カール偏差による湧昇によって高温偏差が出現する2014/15のパターンと、風による沈降偏差に伴う等密度面深化によって生じた、高温低塩分低密度偏差に伴う混合層の浅化が、海面熱フラックス加熱偏差によって夏季を中心とした熱波を発生させる2019-2020年のパターンがあり、これらが繰り返し出現し、特に近年の温暖化で熱波が顕在化していることが明らかとなった。熱波に関わる気候モードとして、気象庁で発表しているNPGOデータとPDO の年平均偏差時系列には有意な正の相関が存在し、類似の長期変動を示していた。観測されたSST時系列の20N以北北太平洋での海面水温年平均偏差の第２主成分はより長期の変動を示しており、アラスカ湾熱波が発生しやすい期間(1930-1960年代、2010年代)と、逆に寒波が発生しやすい期間(1970年代―2000年代)を特徴付け、モデルのパターンと整合しない、夏季に強まる1944年2019/20熱波および1976年寒波は、これらの長期変動に伴い生じていた。来年度はこれら気候モードと熱波と寒波の関係を繰り返し生じさせる要因の一つであり、18.6年周期の3倍と2/3倍振動の３つの周期で構成されるPDO変動について、研究を進める。
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[Presentation] 北太平洋中層水のケイ素を含めた化学的特性の形成過程：仮説の提案.2022
Author(s)
西岡 純, 小畑 元, 山下洋平, 三角和弘, 南 秀樹, 則末和宏, 鈴木光次, 近藤能子, 中村知裕, 三寺史夫, 安田一郎
Organizer
日本海洋学会2022年度秋季大会
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[Presentation] 北太平洋中層水のケイ素を含めた化学的特性の形成 過程：仮説の提案2022
Author(s)
西岡 純・小畑 元, 山下洋平, 三角和弘, 南 秀樹, 則末和宏, 鈴木光次, 近藤能子, 中村知裕, 三寺史夫, 津旨大輔, 坪野考樹, 安田一郎
Organizer
北海道大学低温科学研究所共同研究集会「海洋コンベアベルト終焉部の 生物生産・物質循環における北方圏縁辺海の役割評価」
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