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高精度古気候復元に向けたデータ同化手法開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14397
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
研究機関弘前大学 (2021)
国立研究開発法人理化学研究所 (2017-2019)

研究代表者

岡崎 淳史  弘前大学, 理工学研究科, 助教 (10790842)

研究期間 (年度) 2021-03-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードデータ同化 / 古気候復元 / 古気候 / 水同位体
研究開始時の研究の概要

本研究は、これまでにない精度で古気候を復元するための基盤的なデータ同化手法の開発を目指すものである。本研究で開発する手法は、過去数百年にわたる再解析プロダクト、すなわち長期間に及ぶ大気及び地表の様々な物理量の3次元分布を、年々変動以上のできるだけ細かい時間解像度で提供することを可能にする。これによって、温暖化予測モデルの長期検証や、気候システムそのものの理解が発展することが期待され、温暖化の影響が懸念される現代では、学術的および社会的に価値のある研究であるといえる。

研究成果の概要

過去2000年の気候復元の精度を向上させる手法開発を行なった。これまでの研究では統計的に気候を推定する手法が用いられてきたのに対し、本研究では、気候モデルの予測と古気候観測を動的に融合し気候を推定するオンラインデータ同化手法を提案し、完全モデルを仮定した理想条件下でテストを行なった。その結果、用いる古気候観測の時間解像度に比べて気候が予測可能な範囲が長い場合には、本研究の提案手法を用いることで既往の手法を上回る復元精度を達成できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

長期の気候変動を描くことで、気候システムの変動メカニズムに対する理解を深め、深刻な影響が懸念される地球温暖化により良く備えることができると期待できる。一方、測器による観測が入手可能な期間はたかだか150年程度であり、気候システムの全容を捉えるには短すぎる。地学的な手がかりをもとに気候を復元する必要があるが、その手法には大きな不確実性が残されていた。本研究が提案する手法を用いることで、より正確な気候復元の実現が可能になる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 13件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Penn State(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Revisiting Online and Offline Data Assimilation Comparison for Paleoclimate Reconstruction: An Idealized OSSE Study2021

    • 著者名/発表者名
      Okazaki Atsushi、Miyoshi Takemasa、Yoshimura Kei、Greybush Steven J.、Zhang Fuqing
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 126 号: 16

    • DOI

      10.1029/2020jd034214

    • 関連する報告書
      2021 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] Contribution of the Southern Annular Mode to Variations in Water Isotopes of Daily Precipitation at Dome Fuji, East Antarctica2021

    • 著者名/発表者名
      Kino Kanon、Okazaki Atsushi、Cauquoin Alexandre、Yoshimura Kei
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 126 号: 23

    • DOI

      10.1029/2021jd035397

    • 関連する報告書
      2021 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] Global Evaluation of Proxy System Models for Stable Water Isotopes With Realistic Atmospheric Forcing2019

    • 著者名/発表者名
      Okazaki Atsushi、Yoshimura Kei
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 124 号: 16 ページ: 8972-8993

    • DOI

      10.1029/2018jd029463

    • 関連する報告書
      2019 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] Development and evaluation of a system of proxy data assimilation for paleoclimate reconstruction2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki, Kei Yoshimura
    • 雑誌名

      Climate of the Past

      巻: 13 号: 4 ページ: 379-393

    • DOI

      10.5194/cp-13-379-2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Evaluation of proxy system models for stable water isotopes and introduction of their application to paleoclimate studies2021

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki, Kei Yoshimura
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ドームふじ基地の日降水同位体比に大規模大気循環が与える影響: 同位体気候モデルMIROC5-isoを用いた研究2021

    • 著者名/発表者名
      木野佳音、岡崎淳史、Alexandre Cauquoin、芳村圭
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of MIROC5-iso and its comparison with isotopic climate proxies2021

    • 著者名/発表者名
      Okazaki, A., Cauquoin, A., Kino, K., Yoshimura, K.
    • 学会等名
      Water isotopes: From Weather to Climate
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transient simulation of the past 2000 years with the isotope-enabled coupled model MPI-ESM-wiso2021

    • 著者名/発表者名
      Cauquoin, A., Werner, M., Shoji, S., Okazaki, A., Yoshimura, K., Lohmann, G., Jungclaus, J
    • 学会等名
      Water isotopes: From Weather to Climate
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contribution of the Southern Annular Mode to variations in water isotopes of daily precipitation at Dome Fuji, East Antarctica: A study with an isotope-enabled AGCM MIROC5-iso2021

    • 著者名/発表者名
      Kino, K., Okazaki, A., Cauquioin, A., Yoshimura, K.
    • 学会等名
      Water isotopes: From Weather to Climate
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Paleoclimate Reconstruction with Iterative Data Assimilation: An Observing System Simulation Experiment with an Intermediate AGCM2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Data Assimilation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Millennium reanalysis using proxy and data assimilation2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki
    • 学会等名
      he 11th International Atmospheric Circulation Reconstructions over the Earth (ACRE) Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring online data assimilation for paleoclimate reconstruction using an idealized OSSE framework2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki
    • 学会等名
      The 8th EnKF Data Assimilation Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward online data assimilation for the millennium reanalysis2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An online data assimilation method to assimilate time-averaged observations2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki
    • 学会等名
      AGU 2018 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring online data assimilation for paleoclimate reconstruction using an idealized OSSE framework2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki
    • 学会等名
      Third Symposium on Multi-scale Predictability: Data-model Integration and Uncertainty Quantification for Climate and Earth System Monitoring and Prediction (AMS 98th Annual Meeting)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of an isotopic proxy data assimilation system2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki
    • 学会等名
      Third Annual LMR Workshop: Climate Dynamics with the Last Millennium Reanalysis
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and evaluation of isotopic proxy data assimilation system2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Okazaki
    • 学会等名
      First workshop of the PAGES working group on Paleoclimate Reanalyses, Data Assimilation and Proxy System modelling (DAPS)
    • 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: 2023-01-30  

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