全球雲解像モデルが再現するマッデン・ジュリアン振動の時空間構造分析

• 研究課題/領域番号: 15K17757
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 宮川 知己 東京大学, 大気海洋研究所, 特任助教 (80584979)
• 研究協力者: 菊池 一佳
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: マッデン・ジュリアン振動 / 全球雲解像モデル / 時空間構造 / 大気海洋相互作用 / 熱帯気象 / ウェーブレット解析 / スケール間相互作用

研究成果の概要

熱帯における主要な大気変動として地球全体の気象・気候に影響を及ぼす、東西約5千キロの雲システムが赤道域を東進するマッデン・ジュリアン振動（MJO）について、その東進メカニズムにおいて本質的に重要なのは雲システムに内包される赤道波ではなく大規模な熱・水蒸気場であることを示す一方で、MJOの開始には赤道波の果たす役割が大きいこと、個別の積雲の性質が大規模気候場を通じてMJO循環の強度に影響することも指摘した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、地球全体の気象・気候に大きな影響を及ぼすMJOについて、その東進・発生のメカニズムや強度に関連して大規模の熱・水蒸気場や対流、赤道波の果たす役割を示した。これにより、MJOの科学的な理解が深まるとともに、シミュレーションを用いたMJOの予測技術を一層向上するためのアプローチ、具体的にはモデル解像度・積雲対流・海洋の設定を今後どのように改良していくべきかを検討するための有用な情報が得られた。

研究成果

• [国際共同研究] IPRC, University of Hawaii(米国)
• [国際共同研究] International Pacific/Research Center/Hawaii University(米国)
• [国際共同研究] International Pacific/Research Center/Hawaii University(米国)
• [雑誌論文] Resolution Dependencies of Tropical Convection in a Global Cloud/Cloud-System Resolving Model (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, Hiroaki Miura
  • 雑誌名: 気象集誌. 第2輯 巻: 97 号: 3 ページ: 745-756
  • DOI: 10.2151/jmsj.2019-034
  • NAID: 130007660918
  • ISSN: 0026-1165, 2186-9057
  • 査読あり
• [雑誌論文] CINDY2011/DYNAMO Madden-Julian oscillation successfully reproduced in global cloud/cloud-system resolving simulations despite weak tropical wavelet power (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, Kazuyoshi Kikuchi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/s41598-018-29931-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The impact of hybrid usage of a cumulus parameterization scheme on tropical convection and large-scale circulations in a global cloud-system resolving model (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, Akira T. Noda, Chihiro Kodama
  • 雑誌名: Journal of Advances in Modeling Earth Systems 巻: 10 号: 11 ページ: 1-19
  • DOI: 10.1029/2018ms001302
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Initiation Processes of the Tropical Intraseasonal Variability Simulated in an Aqua‐Planet Experiment: What is the Intrinsic Mechanism for MJO Onset? (2018)
  • 著者名/発表者名: Takasuka, D., M. Satoh, T. Miyakawa, and H. Miura
  • 雑誌名: Journal of Advances in Modelling Earth Systems 巻: 10 号: 4 ページ: 1-27
  • DOI: 10.1002/2017ms001243
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Madden-Julian Oscillation event remotely accelerates ocean upwelling to abruptly terminate the 1997/1998 super El Nino (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T., H. Yashiro, T. Suzuki, H. Tatebe, and M. Satoh
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 44 号: 18 ページ: 9489-9495
  • DOI: 10.1002/2017gl074683
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A remote Madden-Julian Oscillation proven to have abruptly terminated a super El Nino (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T., Yashiro, H., Suzuki, T., Tatebe, H., Satoh, M
  • 雑誌名: Nature Communications (submitted) 巻: -
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Outcomes and challenges of global high-resolution non-hydrostatic atmospheric simulations using the K computer (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki Satoh, Hirofumi Tomita, Hisashi Yashiro, Yoshiyuki Kajikawa, Yoshiaki Miyamoto, Tsuyoshi Yamaura, Tomoki Miyakawa, Masuo Nakano, Chihiro Kodama, Akira T. Noda, Tomoe Nasuno, Yohei Yamada, Yoshiki Fukutomi
  • 雑誌名: Progress in Earth and Planetary Science 巻: 4 号: 1 ページ: 13-13
  • DOI: 10.1186/s40645-017-0127-8
  • NAID: 120006360187
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genesis of Super Cyclone Pam (2015): Modulation of Low-Frequency Large-Scale Circulations and the Madden-Julian Oscillation by Sea Surface Temperature Anomalies (2017)
  • 著者名/発表者名: Masuo Nakano, Hisayuki Kubota, Tomoki Miyakawa, Tomoe Nasuno, Masaki Satoh
  • 雑誌名: Monthly Weather Review (accepted) 巻: -
  • 査読あり
• [学会発表] Abrupt termination of the 1997/1998 El Nino by an MJO Represented with an Ocean-Coupled NICAM (NICOCO) (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T., Yashiro, H., Suzuki, T., Tatebe, H., and Satoh, M.
  • 学会等名: AOGS Annual Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The impact of hybrid usage of the Chikira-Sugiyama scheme on tropical convection and large-scale circulations in NICAM (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, Noda, A., T., Kodama, C.
  • 学会等名: 5th International Workshop on Nonhydrostatic Models
  • 国際学会
• [学会発表] Ocean-coupled NICAM (NICOCO) and its application on MJO - El Nino interacting events. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T., Yashiro, H., Suzuki, T., Tatebe, H., and Satoh, M.
  • 学会等名: International Conferences on Subeasonal to Decadal predictions
  • 国際学会
• [学会発表] Extended-range prediction trials using NICAM and its ocean-coupled version NICOCO (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa
  • 学会等名: NICAM group - University of Washinton workshop
• [学会発表] Chikiraスキームを入れた感度実験の報告 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮川 知己
  • 学会等名: NICAM開発者会議
• [学会発表] The impact of full 3D ocean coupling to MJO simulations using the global cloud/cloud-system resolving model NICAM. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Madden-Julian oscillation experiments using a global cloud resolving model NICAM (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T
  • 学会等名: The Third International Workshop on Extreme Weather in Changing Climate in the Maritime Continent
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Extended-range prediction trials using the global cloud/cloud-system resolving model NICAM and its new ocean-coupled version NICOCO (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T
  • 学会等名: Workshop for Typhoon, cloud and climate study
  • 国際学会
• [学会発表] Extended-range prediction trials using the global cloud/cloud-system resolving model NICAM and its new ocean-coupled version NICOCO. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyakawa, T
  • 学会等名: EGU General Assembly 2017.
  • 国際学会
• [学会発表] NICAM 海洋結合版(NICOCO)による MJO 予測性能の現状および1998 年 5 月のエルニーニョの急激な終息イベントにおける MJO の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮川知己 八代尚 ・鈴木立郎 ・建部洋晶 ・佐藤正樹
  • 学会等名: 長期予報研究連絡会 「長期予報と大気大循環」
  • 招待講演
• [学会発表] NICAM海洋結合実験により確認された1998年5月のエルニーニョの急激な終息におけるMJOの役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮川知己
  • 学会等名: 第19回非静力学モデルに関するワークショップ
• [学会発表] NICAM海洋結合実験におけるMJO (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮川知己
  • 学会等名: 第４回マッデン・ジュリアン振動研究会
• [学会発表] 現在取り組んでいるテーマと今後の展望 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮川知己
  • 学会等名: 理研シンポジウム「超高解像度大気モデル開発ワークショップ」
• [学会発表] Impacts of dynamical ocean coupling in MJO experiments using NICAM/NICOCO (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco (USA)
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Current status of MJO simulations using NICAM and its 3D-ocean coupled version NICOCO (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa
  • 学会等名: The 4th International Workshop on Nonhydrostatic Models
  • 発表場所: ザ・プリンス箱根芦ノ湖 (神奈川県足柄下郡)
  • 年月日: 2016-11-30
  • 国際学会
• [学会発表] NICOCO +MJO実験 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮川 知己
  • 学会等名: NICAM開発者会議
  • 発表場所: 東京大学玉原国際セミナーハウス (群馬県沼田市)
  • 年月日: 2016-10-05
• [学会発表] Interaction of the MC and MJOs Produced in the Global Cloud-System resolving Model NICAM and its Full Ocean-Coupled Version NICOCO (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa
  • 学会等名: International Workshop on the Madden-Julian Oscillation
  • 発表場所: 成都 (中国)
  • 年月日: 2016-08-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] NICAM海洋結合版(NICOCO)を用いた季節内実験の現状 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮川 知己
  • 学会等名: JpGU
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場 (千葉県千葉市)
  • 年月日: 2016-05-22
• [学会発表] Current status of the ocean coupled NICAM (NICOCO) (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa
  • 学会等名: Workshop on Intraseasonal Processes and Prediction in the Maritime Continent
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2016-04-11
  • 国際学会
• [学会発表] Breaking Down the MJOs Produced by NICAM (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, NICAM-team
  • 学会等名: AMS
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2016-01-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Recent NICAM activities on MJOs (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa
  • 学会等名: WGNE MJO task force meeting
  • 発表場所: シンガポール
  • 国際学会
• [学会発表] Analyses of embedded wave properties in the CINDY2011/DYNAMO MJO case produced by NICAM (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, NICAM-team
  • 学会等名: 2016 AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] NICAM MJO実験の解像度依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮川知己, NICAMチーム
  • 学会等名: NHM ワークショップ
  • 発表場所: 那覇第一地方合同庁舎 （沖縄）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Breaking down the CINDY2011/DYNAMO Madden-Julian oscillation event reproduced by NICAM (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, Kazuyoshi Kikuchi, NICAM-team
  • 学会等名: 熱帯気象研究会
  • 発表場所: 会津大学 （福島）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Breaking down the MJOs produced in NICAM (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, NICAM-team
  • 学会等名: 熱帯降水研究会
  • 発表場所: 海洋研究開発機構 横浜研究所 （横浜）
  • 年月日: 2015-09-03
• [学会発表] Breaking down Madden-Julian oscillation events reproduced by NICAM (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, NICAM-team
  • 学会等名: AOGS 2015
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-08-07
  • 国際学会
• [学会発表] Updates on MJO convective momentum transport (CMT) analyses (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa
  • 学会等名: WGNE MJO Task-Force meeting
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Breaking down the CINDY2011/DYNAMO Madden-Julian oscillation event reproduced by NICAM (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa, NICAM-team
  • 学会等名: 26th IUGG General Assembly
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2015-06-25
  • 国際学会
• [図書] The global monsoon system, Research and Forecast, Chapter 14: Global cloud/cloud-system resolving models and the Madden-Julian Oscillation (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Miyakawa and Tomonori Sato
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: World Scientific