| Project Area | Mid-latitude ocean-atmosphere interaction hotspots under the changing climate |
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| Project/Area Number |
19H05697
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
飯塚 聡 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 水・土砂防災研究部門, 上席研究員 (40414403)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
万田 敦昌 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00343343)
佐藤 友徳 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (10512270)
川瀬 宏明 気象庁気象研究所, 応用気象研究部, 主任研究官 (20537287)
安永 数明 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (50421889)
美山 透 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 主任研究員 (80358770)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥107,770,000 (Direct Cost: ¥82,900,000、Indirect Cost: ¥24,870,000)
Fiscal Year 2023: ¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2022: ¥20,540,000 (Direct Cost: ¥15,800,000、Indirect Cost: ¥4,740,000)
Fiscal Year 2021: ¥20,540,000 (Direct Cost: ¥15,800,000、Indirect Cost: ¥4,740,000)
Fiscal Year 2020: ¥25,480,000 (Direct Cost: ¥19,600,000、Indirect Cost: ¥5,880,000)
Fiscal Year 2019: ¥24,310,000 (Direct Cost: ¥18,700,000、Indirect Cost: ¥5,610,000)
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| Keywords | 中緯度大気海洋相互作用 / 海面水温 / 極端気象 / 不確実性 / 海洋熱波 / 黒潮大蛇行 / 日本海 / 豪雨 / 大気の川 / 降水特性 / 総観場分類 / JPCZ / 温暖化 / 大雪 / 降水粒子 / 令和元年東日本台風 |
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| Outline of Research at the Start |
最近の研究から、梅雨末期に豪雨が頻発する背景として季節的な海面水温の上昇が影響していることが示されている。日本周辺の海面水温は、黒潮・親潮や対馬暖流の影響で複雑な空間構造を持ち、また長期的には他の海域に比べ上昇率が大きい。本研究では、様々な時空間スケールの変動を有する日本周辺の海面水温が、数値モデルで予測される豪雨や豪雪などに与える影響を、高分解能海洋再解析データや観測データも活用しながら明らかにし、極端気象の予測可能性を探求する。これにより、将来の地域気候の影響評価や極端気象の予報の信頼度向上に対して有益な知見を与えることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋再解析データから作成した海洋熱波のデータセットの解析から、最近の東海地方の沿岸域の海洋熱波の原因である2017年以降の黒潮大蛇行が、過去の大蛇行に比べて長期間持続しているだけでなく大蛇行の流路も特異的であり、また、1975-1980年の大規模な大蛇行と共通点があることを発見した。また、大気再解析データを用いた総観場分類に基づいて、極端気象をもたらす特徴的な気圧配置のもとでの大気場の長期傾向を評価する手法を開発した。これにより、海氷が減少するオホーツク海など温暖化の影響を受けた近隣海洋が大気に与える影響を定量的に見積もることが可能となった。
令和2年7月豪雨の解析から、中緯度西太平洋海域における蒸発量の変化が大気の川の変調を通して降水量と降水分布を大きく変化させること、さらに、九州南部の海域における梅雨期の長期的な降水量の増加は海面温度の上昇に伴う不安定な成層の発達だけでなく、太平洋高気圧の強化に伴う縁辺からの水蒸気の流入が重要な役割を果たしていることを明らかにした。
A02-3班と連携して東シナ海での梅雨期の3隻の船舶による集中観測に加わるとともに、冬季についても、日本海寒帯気団収束帯(JPCZ)の船舶観測の地上支援を実施した。また、石川県の離島（舳倉島）における降水粒子の長期観測データを解析し、冬季の前半（11月、12月）では後半に比べて霰等の相対的に大きな氷粒子の生成が活発であること、降水粒子特性と雷活動の関係性の解析から、日本海における冬季雷の発生には相対的に大きな氷粒子の数密度が重要であることが示唆された。また、ラニーニャ現象が発生した令和2/3年冬季に発生した大雪に関して地球温暖化や自然変動の影響を調査し、大雪の発生頻度が平年に比べて高かったことに加え、北陸地方では地球温暖化の進行によって数年に一度レベルの大雪の出現頻度が増加していたことが分かった。
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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
研究成果を投稿論文へとまとめる作業に若干の遅れが出ているが、研究計画に掲げた当初の目的にそってデータの解析が進んでおり、学会等における成果の発表に関しては十分にできている。特に、海洋再解析データを利用した海洋熱波や最近の黒潮大蛇行に関する研究は、国内の学会から注目を集めている。
また、当初2020年度に予定していたがコロナ禍の影響で実施できなかった東シナ海での船舶観測が2022年度には行われ、東シナ海において3時間雨量で100mmを超える強い降水が発生した際の大気と海洋の構造を捉えることに成功した。今後の解析から、近年頻発に災害をもたらす線状降水帯の現象解明につながることが期待される。また、石川県の離島（舳倉島）における観測が継続できており、そのデータ解析も順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き海洋再解析から日本周囲の海洋熱波のデータベースを作成する。さらに、海洋熱波の原因となる黒潮大蛇行や暖水渦などの寄与を明らかにするとともに、海洋熱波と大気極端現象との関係についても新たな事例などを対象として調査する。また、船舶観測や離島で取得した観測データの解析を進め、海上の水蒸気分布が豪雨に及ぼす影響を明らかにする。
石川県の離島（舳倉島）における観測を継続すると共に、これまで得られた夏季、冬季の日本海の気候学的な降水特性に関する研究成果を取りまとめるとともに、最近豪雪災害を引き起こすことで注目を浴びているJPCZの長期変動や、大気中の水蒸気量（可降水量）の長期変動に関して、日本海の大気・海洋相互作用に焦点を当てながら研究を進める。また、近年の気温及び海面水温が豪雨豪雪に及ぼす影響に関して、過去４年間の成果を取りまとめるとともに、令和2/3年に発生した極端降雪の影響に関する研究等を論文としてまとめる。さらに、これまで実施した数値シミュレーション結果を整理し、種々の大気循環場や成層状態における海面水温の変化が豪雨に及ぼす影響の違いに着目しながら、中緯度における極端気象の変化に対する海洋の働きについてより普遍的な知見をまとめるための作業を行う。
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