| Project Area | Mid-latitude ocean-atmosphere interaction hotspots under the changing climate |
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| Project/Area Number |
19H05702
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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 | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中村 尚 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10251406)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷本 陽一 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (00291568)
河谷 芳雄 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 主任研究員 (00392960)
高薮 縁 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (10197212)
山崎 哲 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), 研究員 (20633887)
西井 和晃 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50623401)
Martineau Patrick 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), 研究員 (90893884)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥127,920,000 (Direct Cost: ¥98,400,000、Indirect Cost: ¥29,520,000)
Fiscal Year 2022: ¥25,610,000 (Direct Cost: ¥19,700,000、Indirect Cost: ¥5,910,000)
Fiscal Year 2021: ¥25,480,000 (Direct Cost: ¥19,600,000、Indirect Cost: ¥5,880,000)
Fiscal Year 2020: ¥24,570,000 (Direct Cost: ¥18,900,000、Indirect Cost: ¥5,670,000)
Fiscal Year 2019: ¥26,910,000 (Direct Cost: ¥20,700,000、Indirect Cost: ¥6,210,000)
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| Keywords | 水温前線 / 大気循環変動 / 予測可能性 / 雲・降水系 / 水蒸気輸送 / 気候変動 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では水温前線を表現できる衛星・大気循環データの解析や高解像度の気候系モデリングを通じ，黒潮やメキシコ湾流，南大洋アガラス還流等の強い暖流や付随する水温前線からの水蒸気・熱放出が大気循環変動に与え得る影響について，梅雨降水帯や低気圧の雲・降水系との相互作用も含めて実態把握とメカニズム解明を目指すとともに，熱帯変動からの遠隔影響や対流圏・成層圏循環の結合変動に与え得る影響についても，循環異常の予測可能性の観点も含め探求する．さらに，将来の温暖化した気候状態で上記過程が被り得る変調についても評価する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
1）局所的豪雨だった2017年7月の九州北部豪雨と広域豪雨としての2018年7月の西日本豪雨との比較を行った．前者では非常に発達した積乱雲が主体で，後者では非対流性の降水系の寄与も相対的に重要であった．また，2019年19号台風に伴う三陸沿岸の記録的大雨への親潮前線域の海洋暖水渦からの影響を領域大気モデルから同定した．一方，西日本豪雨直後の2018年7月中・下旬に記録的猛暑をもたらした上空の高気圧性偏差の形成に熱帯太平洋のみならず中緯度北太平洋の暖水偏差が影響したことを大気大循環モデル実験から明らかにした．2）黒潮やメキシコ湾流，南大洋アガラス還流等の強い暖流に付随する水温前線に沿って平均場に見られる海上風収束が，近年の研究で指摘された強い低気圧による寄与は重要ではなく，強い低気圧の背後で起こる寒気吹出し時に起こる暖流からの水蒸気・熱放出が中程度に強い海上風収束をもたらし，さらに暖流上で浅い対流性降水系が組織化されるイベントが本質的に重要であることを，高分解能海面水温データを与えた大気再解析データから見出した．3) 欧州・北大西洋域の大気の卓越変動である「北大西洋振動（NAO）」について，従来の定説を覆し，大気循環偏差が下層で傾圧的で，下層の気温偏差を循環偏差による温度移流が維持・強化するという傾圧エネルギー変換が循環偏差の最も効率的な維持・強化過程であることを見出した．さらに，北大西洋の水温の十年規模変動に伴うNAOの位相の反転による北大西洋の偏西風ジェット気流の傾圧性の長期変化に影響され，北大西洋上空の季節内循環偏差の傾圧性も変調を被り，その影響により欧州での寒波の頻度が長期的に変化するという季節内変動の予測可能性に関わる傾向も見出した．
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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
上記のように，我が国の暖候期の豪雨のメカニズムや水蒸気供給，海面水温偏差からの寄与など，時宜に適った成果を得たほか，強い暖流域に気候平均状態で見られる海上風収束をもたらすメカニズムを解明し，さらには北大西洋振動の最も効率的な維持・強化メカニズムとして傾圧的な循環偏差の重要性を初めて指摘するなど，重要な成果を幾つも挙げることができた．その一方，コロナ禍において，国内外の学会の多くが延期や中止になったことで，研究成果の発表や研究者間の情報交換が思うようにできなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
平均場としての暖流や水温前線の有無が移動性高低気圧活動の変調に与える影響を，南半球における擾乱活動の広域変調を対象に，大気再解析データや大気大循環モデル実験を通じて調査する．また，北太平洋上空の移動性高低気圧活動の特徴的な季節変化のメカニズム解明に向けた解析を，水温前線や水蒸気供給による影響にも考慮しつつ推進する．さらに，南インド洋の亜熱帯高気圧やそれに伴う下層雲量に見られる特徴的な季節変化にアガラス水温前線や付随する移動性高低気圧活動が果たす役割を解明するため，大気再解析データや大気海洋結合モデル実験を用いた研究を推進する．並行して，令和2年7月豪雨をもたらした亜熱帯ジェット気流の蛇行やそれに伴う下層の水蒸気輸送についても明らかにする．
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