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大気と海洋の波動エネルギーのライフサイクル解析による熱帯気候変動メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H03738
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

相木 秀則  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (60358752)

研究分担者 菅野 湧貴  一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 主任研究員 (10826978)
尾形 友道  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 研究員 (60716679)
豊田 隆寛  気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 主任研究官 (90450775)
福富 慶樹  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 研究員 (30392963)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2021年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2020年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2019年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2018年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
キーワードエネルギー循環 / 赤道波 / ロスビー波 / 赤道波・ロスビー波 / 熱帯中緯度相互作用 / MJO/ENSO/IOD / 地図上トレース解析 / 季節内から季節間スケール
研究成果の概要

インド太平洋域の様々な熱帯大気海洋結合システムは熱帯域だけでなくグローバルな気候・天候変動に影響する。まず理論的な枠組みにおいては時間平均を仮定していたために予想されていなかったが、本研究では時間平均を施さずにホフメラー図を用いてイベントの発生・波及・終息を追跡するような解析処理方法の方がむしろ有用であることを示した。次に熱帯インド洋や熱帯大西洋における季節および経年変動について、波エネルギーの循環像の提供、という新しい立場から考察した。最後に、本研究で示した解析処理方法は、インド洋や大西洋だけでなく、太平洋や全球大気においても、総観規模の波動力学の理解の向上に応用できる可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

長期間のデータ解析からテレコネクションのような物理的連鎖のメカニズムを明らかにしたり、世界各地の気 候変動イベントの正確な動向を予測したりすることがかつて難しかった。従来の大気海洋研究においては、赤道域の力学と中緯度の力学が別々の体系で定式化されてきたため、大規模な波動の役割を解析する際に、熱帯-亜熱帯相互作用を統一した尺度で評価できないという問題があった。これを解決するための一策として、波動エネルギーの新しい診断表式が近年提案されたが、理論的な枠組みに留まり、その実証研究が無い状況であった。この背景において、世界初となる実証研究を積み重ねたことが本研究の意義である。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 14件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The 1994 positive Indian Ocean Dipole event as investigated by the transfer routes of oceanic wave energy2022

    • 著者名/発表者名
      Li Zimeng、Aiki Hidenori
    • 雑誌名

      Journal of Physical Oceanography

      巻: 52 号: 3 ページ: 459-473

    • DOI

      10.1175/jpo-d-21-0189.1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Resolution dependence of tropical cyclones simulated by a spectral cumulus parameterization2022

    • 著者名/発表者名
      Baba Yuya、Ogata Tomomichi
    • 雑誌名

      Dynamics of Atmospheres and Oceans

      巻: 97 ページ: 101283-101283

    • DOI

      10.1016/j.dynatmoce.2022.101283

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Extremely Weak Cold-Air Mass Flux and Extratropical Direct Meridional Circulation Linked to the Record-Warm Winter 2019/2020 over East Asia2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Chiaki、Maeda Shuhei、Kanno Yuki、Iwasaki Toshiki
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 18 号: 0 ページ: 1-7

    • DOI

      10.2151/sola.2022-001

    • NAID

      130008145822

    • ISSN
      1349-6476
    • 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
  • [雑誌論文] The energy flux of three-dimensional waves in the atmosphere: Exact expression for a basic model diagnosis with no equatorial gap2021

    • 著者名/発表者名
      Aiki Hidenori、Fukutomi Yoshiki、Kanno Yuki、Ogata Tomomichi、Toyoda Takahiro、Nakano Hideyuki
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 78 ページ: 1745-1758

    • DOI

      10.1175/jas-d-20-0177.1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] The vertical structure of annual wave energy flux in the tropical Indian Ocean2021

    • 著者名/発表者名
      Zimeng Li, Hidenori Aiki, Motoki Nagura and Tomomichi Ogata
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 8 号: 1 ページ: 43-43

    • DOI

      10.1186/s40645-021-00432-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Energy Flow Diagnosis of ENSO from an Ocean Reanalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Toyoda Takahiro、Nakano Hideyuki、Aiki Hidenori、Ogata Tomomichi、Fukutomi Yoshiki、Kanno Yuki、Urakawa L. Shogo、Sakamoto Kei、Yamanaka Goro、Nagura Motoki
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 34 号: 10 ページ: 4023-4042

    • DOI

      10.1175/jcli-d-20-0704.1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Climate precursors of satellite water marker index for spring cholera outbreak in Northern Bay of Bengal Coastal Regions2021

    • 著者名/発表者名
      Ogata Tomomichi、Racault Marie-Fanny、Nonaka Masami、Behera Swadhin
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 18 号: 19 ページ: 10201-10201

    • DOI

      10.3390/ijerph181910201

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Variability of tropical cyclone frequency over the western North Pacific in 2018-20202021

    • 著者名/発表者名
      Ogata Tomomichi、Baba Yuya
    • 雑誌名

      Frontiers in Climate

      巻: 3 ページ: 770785-770785

    • DOI

      10.3389/fclim.2021.770785

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 海洋再解析を用いたENSO のエネルギーフロー診断2021

    • 著者名/発表者名
      豊田隆寛、中野英之、相木秀則、尾形友道、菅野湧貴、福富慶樹、浦川昇吾、坂本圭、山中吾郎、名倉元樹
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 53 ページ: 535-540

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Decadal-scale variability of the North Pacific subtropical mode water and its influence on the pycnocline observed along 137°E2020

    • 著者名/発表者名
      Kobashi Fumiaki、Nakano Toshiya、Iwasaka Naoto、Ogata Tomomichi
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 77 号: 3 ページ: 487-503

    • DOI

      10.1007/s10872-020-00579-x

    • NAID

      40022579309

    • 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
  • [雑誌論文] The Life Cycle of Annual Waves in the Indian Ocean as Identified by Seamless Diagnosis of the Energy Flux2020

    • 著者名/発表者名
      Li Zimeng、Aiki Hidenori
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 47 号: 2

    • DOI

      10.1029/2019gl085670

    • NAID

      120006845838

    • 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] The Climatological Horizontal Pattern of Energy Flux in the Tropical Atlantic as Identified by a Unified Diagnosis for Rossby and Kelvin Waves2020

    • 著者名/発表者名
      Song Qingyang、Aiki Hidenori
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 125 号: 2

    • DOI

      10.1029/2019jc015407

    • 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] Future Reductions in Polar Cold Air Mass and Cold Air Outbreaks Revealed From Isentropic Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Kanno Yuki、Iwasaki Toshiki
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 47 号: 3

    • DOI

      10.1029/2019gl086076

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Pathway of Intraseasonal Wave Energy in the Tropical Indian Ocean as Identified by a Seamless Diagnostic Scheme2019

    • 著者名/発表者名
      Ogata Tomomichi、Aiki Hidenori
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 15 号: 0 ページ: 262-267

    • DOI

      10.2151/sola.2019-047

    • NAID

      130007777320

    • ISSN
      1349-6476
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] MIMに基づく大気エネルギーサイクルの将来変化2021

    • 著者名/発表者名
      菅野湧貴、岩崎俊樹
    • 学会等名
      異常気象研究会2021・第9回観測システム・予測可能性研究連絡会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 50km-AGCMで再現された北西太平洋域の台風活動度変動2021

    • 著者名/発表者名
      尾形友道、山本絢子、田口文明、野中正見
    • 学会等名
      日本海洋学会2021年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Statistical prediction of satellite water marker index for spring cholera outbreak in northern Bay of Bengal coastal regions2021

    • 著者名/発表者名
      Ogata Tomomichi、Racault Marie-Fanny、Nonaka Masami、Behera Swadhin K
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Climate precursors of cholera outbreak2021

    • 著者名/発表者名
      Tomomichi Ogata
    • 学会等名
      Approaches for Hydrospheric-Atmospheric Environmental Studies in Asia-Oceania
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Height-dependent expression for the energy flux of equatorial waves: exact and approximate versions for unified model diagnosis Height-dependent expression for the energy flux of equatorial waves: exact and approximate versions for unified model diagnosis2020

    • 著者名/発表者名
      H. Aiki
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 年周期表層波動によるインド洋と太平洋間の相互作用2020

    • 著者名/発表者名
      相木秀則
    • 学会等名
      日本海洋学会2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The horizontal circulation of annual wave energy in the tropical Atlantic Ocean as identified by a seamless analysis scheme2020

    • 著者名/発表者名
      Song, Q and Aiki, H.
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seasonal energy analysis for baroclinic waves in equatorial Atlantic through a diagnostic scheme for energy flux2019

    • 著者名/発表者名
      Song, Q and Aiki, H.
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The life cycle of annual waves in the Indian Ocean as identified by a seamless diagnosis for the energy flux (インド洋海洋表層季節波動のライフサイクルの解析:熱帯中緯度連続解析によるエネルギー循環)2019

    • 著者名/発表者名
      Li, Z. and AIki, H.
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The life cycle of annual waves in the Indian Ocean as identified by a seamless diagnosis for the energy flux2019

    • 著者名/発表者名
      Li, Z. and AIki, H.
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on Modeling the Ocean
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 強いエルニーニョ現象に伴う海洋表層波動の役割の解析2019

    • 著者名/発表者名
      志村貴寛, 相木秀則
    • 学会等名
      日本海洋学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 熱帯太平洋の表層波動のライフサイクル解析:Level-0表式の実装2019

    • 著者名/発表者名
      相木秀則
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 熱帯太平洋の表層季節波動のライフサイクル解析2019

    • 著者名/発表者名
      相木秀則
    • 学会等名
      日本気象学会2019年春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Extratropical Forcing of Tropical Synoptic-Scale Waves over the Indian Ocean during Austral Summer2019

    • 著者名/発表者名
      Fukutomi, Y. and Aiki, H.
    • 学会等名
      AGU2019 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インド洋上の総観規模波動の力学と中緯度-熱帯相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      福富慶樹
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新しい波動エネルギーフラックス式の熱帯波動伝播力学の解析への適用:海洋大陸-北オーストラリア域における熱帯総観規模波動擾乱の診断解析2019

    • 著者名/発表者名
      福富慶樹
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The life-cycle of annual waves in the Pacific Ocean as identified by a seamless diagnosis for the energy flux2019

    • 著者名/発表者名
      Aiki, H. and Shimura, T.
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 季節風から年周期表層波動へのエネルギー入力の見積もり2019

    • 著者名/発表者名
      相木秀則
    • 学会等名
      日本海洋学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The life-cycle of annual waves in the Pacific Ocean as identified by a seamless diagnosis for the energy flux2019

    • 著者名/発表者名
      H. Aiki and T. Shimura
    • 学会等名
      4th International Joint Workshop on Computationally-Intensive Modelling of the Climate System and 9th OFES International Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 風から海洋表層流へのエネルギー入力について解釈のしやすい計算法2019

    • 著者名/発表者名
      相木秀則
    • 学会等名
      海洋波および大気海洋相互作用に関するワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The life-cycle of annual waves in the Inidan Ocean as identified by a seamless diagnosis for the energy flux2019

    • 著者名/発表者名
      Q. Song and H. Aiki
    • 学会等名
      4th International Joint Workshop on Computationally-Intensive Modelling of the Climate System and 9th OFES International Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The life-cycle of annual waves in the Inidan Ocean as identified by a seamless diagnosis for the energy flux2019

    • 著者名/発表者名
      Z. Li and H. Aiki
    • 学会等名
      4th International Joint Workshop on Computationally-Intensive Modelling of the Climate System and 9th OFES International Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards a seamlessly diagnosable expression for the energy flux associated with both equatorial and mid-latitude waves」2018

    • 著者名/発表者名
      H. Aiki
    • 学会等名
      2nd Asia-Pacific Conference on Plasma Physics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大気と海洋の波動エネルギーのライフサイクル解析による熱帯気候変動メカニズムの解明2018

    • 著者名/発表者名
      相木秀則
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱帯インド洋の表層季節波動のライフサイクル解析2018

    • 著者名/発表者名
      相木秀則
    • 学会等名
      2018年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 風応力の季節変動成分によって駆動される中緯度と赤道域の波動相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      志村貴寛、相木秀則
    • 学会等名
      2018年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 風応力の季節変動成分によって駆動される中緯度と赤道域の波動相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      志村貴寛、相木秀則
    • 学会等名
      2018年度大気海洋相互作用に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synoptic-Scale Waves propagating across the Maritime Continent and Northern Australia and Extratropical-Tropical Interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukutomi
    • 学会等名
      インド洋/太平洋域における海洋循環/環境応用に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Tropical Synoptic-Scale Wave Disturbances Propagating across the Maritime Continent-Australian Monsoon Region2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukutomi
    • 学会等名
      AGU 2018 Fall meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 海洋表層のエネルギーフラックス解析結果

    • URL

      http://co2.hyarc.nagoya-u.ac.jp/labhp/member/aiki/invepv.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 大気と海洋の波動エネルギーのライフサイクル解析による熱帯気候変動メカニズムの解明

    • URL

      http://co2.hyarc.nagoya-u.ac.jp/labhp/member/aiki/invepv.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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