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アンサンブル水惑星実験による熱帯域降水活動と大気大循環の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12440123
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関北海道大学

研究代表者

林 祥介  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20180979)

研究分担者 石岡 圭一  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (90292804)
石渡 正樹  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助手 (90271692)
谷本 陽一  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助教授 (00291568)
小高 正嗣  北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60344462)
中島 健介  九州大学, 理学部, 助手 (10192668)
沼口 敦  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助教授 (30237797)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
2002年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2001年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2000年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワード熱帯域降水分布 / 水惑星実験 / 暖水域応答 / 松野・Gillパターン / GCM / アンサンブル実験 / 水蒸気収束・発散 / 多次元データ解析 / netCDF / 赤道ケルビン波 / 赤道ロスビー波 / かんばつ
研究概要

海面水温(SST)の非一様性に起因する熱帯域での積雲対流活動分布ならびに大気循環の多様性に力学的構造を探るべく,全球が海洋で覆われた水惑星条件のもとで大気大循環モデルを用いた計算を実行し,また,そのために必要なソフトウェア開発を行った.主な研究成果は次の三点にまとめられる.
第一に,単一のSST異常に対する大気の応答の因果律を調べるために,アンサンブル初期値時間発展実験により個々の積雲対流と季節内変動によって生じるノイズの除去を行い,水蒸気収支に関する検討を行った.東側では赤道ケルビン波的な構造の東進とともに赤道への水蒸気収束が生じ降水増大域が形成されること,西側では赤道ロスビー波的な構造の西進とともに赤道から離れる方向への下層の発散が生じ赤道上で降水減少域が形成されることが示された.
第二に,水惑星実験で出力される大量データの解析処理を効率良く行うために,大規模多次元データの構造の設計とそれを扱うソフトウェア資源であるgtool4 Fortran90ライブラリの開発をおこなった.数値計算データはプラットフォームに依存しないnetCDF形式のファイルに格納し,インターネット透過性を確保した.データ構造に関しては,描画情報を含むメタデータの整理を行い,gtool4 netCDF規約の作成を行った.
第三に,SST分布の多様性に対する降水分布応答の考察をすすめるための予備的水惑星実験を実行した.赤道上に2つのSST異常が存在する場合には,赤道波動力学による応答解釈が可能であること,赤道上に波型のSST異常を置いた場合では,東進する降水構造と西進する降水構造の存在に地域性が発生すること,1つのSST異常域を赤道から高緯度にずらした場合には亜熱帯収束帯に対応する降水帯が得られることが示された.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Okumura, Y., S.-P.Xie, A.Numaguti, Y.Tanimoto: "Tropical Atlantic air-sea interaction and its influence on the NAO"Geophys. Res. Lett.. 28. 1507-1510 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyoda, E., Ishiwatari, M., Takehiro, S., Nakajima, K., Hayashi, Y.-Y.: "Develepment of Gtool4 NetCDF conventions and processor --Self descriptive file format for multi-demensional data--"Proceedings of 18th International Conference on Interactive Information and Processing System for Meteorology, Oceanography, and Hydrology. 220-221 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xie, S.-P., K.Saito: "Formation and variability of a northerly ITCZ in a hybrid coupled AGCM : Continental forcing and ocean-atmospheric feedback"J. Climate. 14. 1262-1276 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, Y.-Y., Toyoda, E., Takehiro, S., Nakajima, K., Ishiwatari, M.: "Experimental Study of General Circulations with the Parameters Relevant to Earth : SST Anomaly Ensemble Experiment"CGER's Supercomputer activity report. 8-1999. 45-51 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishioka, K., Yamada, M., Hayashi, Y.-Y., Yoden, S.: "Technical approach for the design of a high-resolution spectral model on a sphere : application to decaying turbulence"Nonlinear Processes in Geophysics. 7. 105-110 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Numaguti, A., Hayashi, Y.-Y.: "Gravity-wave dynamics of the hierarchical structure of super cloud clusters"J. Meteor. Soc. Japan. 78. 301-331 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okumura, Y., S.-P. Xie, A. Numaguti, Y. Tanimoto: "Tropical Atlantic air-sea interaction and its influence on the NAO"Geophys. Res. Lett. 28. 1507-1510 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyoda, E., Ishiwatari, M., Takehiro, S., Nakajima, K., Hayashi, Y.-Y.: "Development of Gtoo14 NetCDF conventions and processor -- Self descriptive file format for multi-dimensional data --"Proceedings of 18th International Conference on Interactive Information and Processing System for Meteorology, Oceanography, and Hydrology. 220-221 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xie, S.-P., K. Saito: "Formation and variability of a northerly ITCZ in a hybrid coupled AGCM : Continental forcing and ocean-atmospheric feedback."J. Climate. 1. 1262-1276 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, Y.-Y., Toyoda, E,. Takehiro, S., Nakajima, K., Ishiwatari, M.: "Experimental Study of General Circulations with the Parameters Relevant to Earth : SST Anomaly Ensemble Experiment"CGER's Supercomputer activity report. 8-1999. 45-51 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishioka, K., Yamada, M,. Hayashi, Y.-Y., Yoden, S.: "Technical approach for the design of a high-resolution spectral model on a sphere : application to decaying turbulence."Nonlinear Processes in Geophysics. 7. 105-110 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Numaguti, A., Hayashi, Y.-Y.: "Gravity-wave dynamics of the hierarchical structure of super cloud clusters"J. Meteor. Soc. Japan. 78. 301-331 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakajima, K., M.Ishiwatari, S.Takehiro, E.Toyoda, Y-Y.Hayashi: "Tropical Precipitation Patterns in Response to a Local Warm SST Area Placed at the Equator of an Aqua Planet : an Ensemble Study."Symposium on Observing and Understanding the Variability of Water in Weather and Climate, abstract volume. 15 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tanimoto, Y., S.-P.Xie: "Inter-hemispheric decadal variations in SST, surface wind, heat flux and cloud cover over the Atlantic Ocean"J. Meteor. Soc. Japan. 80・5. 1199-1219 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoden, S., K.Ishioka, M.Yamada, Y.-Y.Hayashi: "Pattern formation in two-dimensional turbulence on a rotating sphere"Statistical Theories and Computational Approaches to Turbulence, Edited by Y.Kaneda and T.Gotoh, Springer-Verlag, Tokyo. 317-326 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 林祥介: "熱帯域の降水分布:水惑星アンサンブル実験による暖水域の影響"研究集会「流体現象と非線形現象論」 研究所集会報告九州大学応用力学研究所. 13ME-S6. 30-40 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toyoda, E. 他: "Development of Gtool4 NetCDF conventions and processor - Self descriptive file format for multi-dimensional data-"Proceedings of 18th International Conference on Interactive Information and Processing System for Meteorology, Oceanography, and Hydrology, American Meteorological Society. 220-221 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Okumura, Y. 他: "Tropical Atlantic air-sea interaction and its influence on the NAO"Geophys.Res.Lett.. 28・8. 1507-1510 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 林祥介: "地球・惑星の流体現象と数式と計算機"応用数理. 11・1. 50-54 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi, Y.-Y.: "Experimental Study of General Circulations with the Parameters Relevant to Earth : SST Anomaly Ensemble Experiment"CGER's Supercomputer activity report. 8(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Xie, S.-P.: "Formation and variability of a northerly ITCZ in a hybrid coupled AGCM : Continental forcing and ocean-atmospheric feedback"J.Climate. in press. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ishioka, K.: "Technical approach for the design of a high-resolution spectral model on a sphere : application to decaying turbulence"Nonlinear Processes in Geophysics. 7. 105-110 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Numaguti, A.: "Gravity-wave dynamics of the hierarchical structure of super cloud clusters"J.Meteor.Soc.Japan. 78. 301-331 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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