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氷床・棚氷モデルへの高精度輸送スキームの導入とその影響に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05664
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

齋藤 冬樹  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), 研究員 (60396942)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード氷床モデル / 氷床モデリング / 数値モデリング / 保存性輸送数値スキーム / 氷床 / 数値計算
研究成果の概要

氷床の時間発展を計算する氷床数値モデルでは、氷厚、温度、氷年代の時間発展を表す方程式が含まれ、それぞれ輸送方程式は移流拡散方程式として表現される。それぞれに高精度の数値スキームを実装し、従来の古典的な手法のモデルと比較することで数値表現に由来する結果の精度を明らかにした。特に RCIP 法を氷年代計算に適用することで、氷の年代に加えて副次的に年層厚の計算精度が飛躍的に向上した。この手法を用いることで、例えば氷床コア掘削地点の選定にこれまでにない精度で情報提供することが可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、地球温暖化に対する氷床応答によって起こりうる将来の海水準上昇に、世界的な関心が集まっている。このことに関連して数値モデルを用いた氷床応答の定量的評価への要請も高い。また、気候システムのより深い理解のために過去の気候復元とその要因の研究が重要な課題である。氷床数値モデルで得られる氷床変動再現の高精度化、氷年代の高精度化はこのために有用な課題の一つである。本研究で開発改良した氷床モデルにより特に氷年代計算が飛躍的に向上し、古気候復元への重要な手法となった。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] A one-dimensional temperature and age modeling study for selecting the drill site of the oldest ice core near Dome Fuji, Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Obase, Ayako Abe-Ouchi, Fuyuki Saito, Shun Tsutaki, Shuji Fujita, Kenji Kawamura, and Hideaki Motoyama
    • 雑誌名

      The Cryosphere Discussion

      巻: - ページ: 1-24

    • DOI

      10.5194/tc-2022-204

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Implementation of the RCIP scheme and its performance for 1-D age computations in ice-sheet models2020

    • 著者名/発表者名
      Saito Fuyuki、Obase Takashi、Abe-Ouchi Ayako
    • 雑誌名

      Geoscientific Model Development

      巻: 13 号: 11 ページ: 5875-5896

    • DOI

      10.5194/gmd-13-5875-2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Implementation of RCIP scheme and its performance for 1D age computations in ice-sheet models2020

    • 著者名/発表者名
      Saito Fuyuki、Obase Takashi、Abe-Ouchi Ayako
    • 雑誌名

      Geoscientific Model Development Discussions

      巻: -

    • DOI

      10.5194/gmd-2020-53

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Improvement in thermodynamics computation in a numerical ice-sheet model IcIES2022

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki SAITO, Takashi Obase, Ayako Abe-Ouchi
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 氷床流動モデル IcIES の開発と熱力学過程の改良2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤冬樹,小長谷貴志,阿部彩子
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2022・札幌)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Improvement in thermodynamics computation in a numerical ice-sheet model IcIES2022

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki SAITO, Takashi Obase, Ayako Abe-Ouchi
    • 学会等名
      The 13th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of higher-order advection schemes in a numerical ice-sheet model for ice-core studies2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤 冬樹、小長谷 貴志、阿部 彩子
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 氷床流動モデルIcIES-2の開発と理想的・現実的氷床の感度実験2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤冬樹 阿部彩子 小長谷貴志 大石龍太
    • 学会等名
      雪氷研究大会(2021・千葉-オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of an ice-sheet model IcIES-1 and IcIES-2: benchmark simulation on idealized and realistic ice-sheet configuration2021

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki SAITO, Ayako ABE-OUCHI, Takashi OBASE, Ryouta O'ISHI
    • 学会等名
      The 12th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a numerical ice-sheet model for simulation of summit migration and dating2020

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Saito, Ayako Abe-Ouchi, and Takashi Obase
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a numerical ice-sheet model for simulation of summit dynamics2020

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki SAITO, Ayako Abe-Oushi, Takashi Obase
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance of RCIP scheme on 1-d age computation of ice sheet2019

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki SAITO, Takashi Obase, Ayako Abe-Ouchi
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance of RCIP scheme on 1-d age computation of ice sheet2019

    • 著者名/発表者名
      SAITO Fuyuki, Takashi OBASE and Ayako ABE-OUCHI
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Sensitivities in ice-sheet simulation due to a variation of numerical formulation of the ice/temperature transport equation2018

    • 著者名/発表者名
      SAITO Fuyuki
    • 学会等名
      第9回極域科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sensitivity of simulated ice-sheet topography to the Glen’s flow-law exponent2017

    • 著者名/発表者名
      SAITO Fuyuki
    • 学会等名
      第8回極域科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Uncertainties in ice-sheet simulation due to a variation in the numerical schemes of the ice transport equations2017

    • 著者名/発表者名
      SAITO Fuyuki
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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