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Decadal variations of the North Pacific subtropical mode water and their influence on surface temperature and climate

Research Project

Project/Area Number 22K03716
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

小橋 史明  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (80377077)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords亜熱帯モード水 / 梅雨 / 台風 / 水温躍層 / 海面水温 / 混合層 / 十年規模変動 / 気候
Outline of Research at the Start

観測,再解析,数値モデルのデータの複合的解析により,北太平洋亜熱帯モード水の十年規模変動が表層水温と気候に及ぼす影響を明らかにする.まず,亜熱帯モード水による季節躍層変位のメカニズムを解明し,季節躍層変位とモード水の再出現現象が混合層水温変動に与える影響を定量的に評価する.次に,亜熱帯モード水が,海面水温の変動を通して,北太平洋の大気と気候に与える影響を明らかにする.

Outline of Annual Research Achievements

本研究は,北太平洋亜熱帯北西部の深さ150-300 mに広く分布する亜熱帯モード水が表層水温および大気に与える影響を明らかにすることを目的としている.本年度は,梅雨と台風に着目して,亜熱帯モード水が大気に与える影響を調べた.
気象庁の作成する1970年以降の海洋観測データおよび欧州中期予報センターの大気再解析データERA5,衛星観測の降水データCMAPを用いて,6月の梅雨と亜熱帯モード水の十年規模変動との関係を調べた.厚い亜熱帯モードは,モード水の上を覆う季節躍層を持ち上げて,亜熱帯域の海面水温を低下させる.この海面水温の低下は,海洋からの蒸発量を減少させる.一方,北緯30-35度付近に分布する梅雨の降水帯では,降水が強化することが明らかになった.この降水の強化は,大気下層に発達する低気圧性循環に伴う水蒸気フラックスの収束により引き起こされる.厚い亜熱帯モード水による海面水温の低下は,亜熱帯南側に分布する海面水温前線を強化し,それにより大気に低気圧性循環が励起されることが示唆された.
日本南岸を流れる黒潮は,2017年以降,紀伊半島沖から東海沖で南へ大きく蛇行する状態が続いている.アルゴフロートおよび船舶や衛星の観測データを解析した結果,黒潮大蛇行により,黒潮続流の南から日本南方海域に運ばれてくる亜熱帯モード水の体積が著しく減少し,それにより日本南方海域の表層の水温と貯熱量が上昇していることが明らかになった.このようなモード水に起因する表層水温の上昇は,日本南方海域を通過する台風の発達を強める傾向があることが,台風のベストトラックデータの解析から明らかになった.これらの結果は,大気モデルを用いた数値実験からも確認することができた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

亜熱帯モード水の変動が大気に及ぼす影響の解析に着手し,成果の一部を国際的な学術誌に発表した.したがって,研究の進捗状況はおおむね順調に進展していると判断できる.

Strategy for Future Research Activity

本年度実施できなかった複数の海洋再解析および数値モデルのデータ解析を行い,亜熱帯モード水の表層海洋へのインパクトや大気への影響の再現性を比較する.これにより,気象・気候における亜熱帯モード水の役割の解明を目指す.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Subtropical Mode Water south of Japan impacts typhoon intensity2023

    • Author(s)
      Oka Eitarou、Sugimoto Shusaku、Kobashi Fumiaki、Nishikawa Hatsumi、Kanada Sachie、Nasuno Tomoe、Kawamura Ryuichi、Nonaka Masami
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Issue: 37

    • DOI

      10.1126/sciadv.adi2793

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of North Pacific subtropical mode water variability on the surface mixed layer through the heaving of the upper thermocline on decadal timescales2023

    • Author(s)
      Kobashi Fumiaki、Usui Norihisa、Akimoto Nanami、Iwasaka Naoto、Suga Toshio、Oka Eitarou
    • Journal Title

      Journal of Oceanography

      Volume: - Issue: 4 Pages: 379-394

    • DOI

      10.1007/s10872-022-00677-y

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 北大西洋亜熱帯モード水厚変動の海洋表層新生産への影響2024

    • Author(s)
      西川はつみ,岡英太郎,杉本周作,小橋史明,石井雅男
    • Organizer
      日本海洋学会海洋生物シンポジウム2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Influence of North Pacific subtropical mode water variability on the surface mixed layer through the heaving of the upper thermocline on decadal timescales2024

    • Author(s)
      Fumiaki Kobashi, Norihisa Usui, Naoto Iwasaka, Nanami Akimoto, Naoto Iwasaka, Toshio Suga, and Eitarou Oka
    • Organizer
      Ocean Sciences Meeting 2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Subtropical Mode Water south of Japan impacts typhoon intensity2024

    • Author(s)
      Eitarou Oka, Shusaku Sugimoto, Fumiaki Kobashi, Hatsumi Nishikawa, Sachie Kanada, Tomoe Nasuno, Ryuichi Kawamura and Masami Nonaka
    • Organizer
      Ocean Sciences Meeting 2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 黒潮・親潮混合域における冬季海面熱フラックスの年々変動2023

    • Author(s)
      藤島遼人,小橋史明,岩坂直人
    • Organizer
      名古屋大学共同利用研究集会 第6回ISEEシンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 日本の南の亜熱帯モード水が台風に与える影響2023

    • Author(s)
      岡英太郎,杉本周作,小橋史明,西川はつみ,金田幸恵,那須野智江,川村隆一,野中正見
    • Organizer
      第56回メソ気象研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 北太平洋亜熱帯モード水に起因する季節躍層の上下動が混合層に与える影響2023

    • Author(s)
      小橋史明,碓氷典久,秋元七海,岩坂直人,須賀利雄,岡英太郎
    • Organizer
      日本海洋学会秋季大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 日本の南の亜熱帯モード水が台風に与える影響2023

    • Author(s)
      岡英太郎,杉本周作,小橋史明,西川はつみ,金田幸恵,那須野智江,川村隆一,野中正見
    • Organizer
      日本海洋学会秋季大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 北太平洋中央モード水の体積変動について2023

    • Author(s)
      岩坂直人,小橋史明
    • Organizer
      日本海洋学会秋季大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 日本の南の亜熱帯モード水が台風に与える影響2023

    • Author(s)
      岡英太郎,杉本周作,小橋史明,西川はつみ,金田幸恵,那須野智江,川村隆一,野中正見
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 北太平洋中央モード水の変動について2022

    • Author(s)
      岩坂直人,小橋史明
    • Organizer
      名古屋大学宇宙地球環境研究所共同利用研究「大気海洋相互作用に関する研究集会」
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Observation of Structure of Marine Atmospheric Boundary Layer by Ceilometer over Kuroshio Current.2022

    • Author(s)
      Toshiyuki Murayama and Fumiaki Kobashi
    • Organizer
      The 30th International Laser Radar Conference
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 北太平洋亜熱帯モード水の十年規模変動が混合層に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      小橋史明,秋元七海,岩坂直人,碓氷典久,須賀利雄,岡英太郎
    • Organizer
      大気海洋相互作用研究会主催 2022 年度山中湖シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 日本の南の亜熱帯モード水が台風に与える影響2022

    • Author(s)
      岡英太郎,杉本周作,小橋史明,西川はつみ,金田幸恵,那須野智江,川村隆一,野中正見
    • Organizer
      大気海洋相互作用研究会主催 2022 年度山中湖シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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