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氷期における海洋大循環・海洋物質循環の変動メカニズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H01963
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

岡 顕  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70396943)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード氷期気候変動 / 海洋大循環 / 海洋炭素循環 / 海洋物質循環
研究開始時の研究の概要

現在とは大きく異なる気候状態であった氷期には、海洋大循環の変動によって大規模な気候変動が引き起こされていた。 その変動の仕組みを正確に理解することは、将来の気候変動を考える上でも重要である。本研究では、氷期おける海洋大循環についての再現シミュレーションを実施するとともに、海洋物質循環モデルを用いた古海洋データとの直接比較によりモデル結果の検証を行う。これまでにない精度で氷期の気候・海洋状態を再現することを通じて、氷期における海洋大循環・海洋物質循環の大規模変動メカニズムを具体的かつ定量的に理解することを目指す。

研究成果の概要

現在とは大きく異なる気候状態であった氷期には、海洋大循環の変動によって大規模な気候変動が引き起こされていた。その変動の仕組みを正確に理解することは、将来の気候変動を考える上でも重要である。本研究では、氷期おける海洋大循環についての再現シミュレーションを実施するとともに、海洋物質循環モデルを用いた古海洋データとの直接比較によりモデル結果の検証を行う。これまでにない精度で氷期の気候・ 海洋状態を再現することを通じて、氷期における海洋大循環・海洋物質循環の大規模変動メカニズムを具体的かつ定量的に理解することを目指す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海洋大循環は熱輸送および炭素循環に重要な役割を持ち、その変動は地球の気候に大きな影響を与える。実際に、現在とは大きく異なる気候状態であった氷期には、海洋大循環の変動によって(近年の観測機器によるデータのみからは知りえない)大規模な気候変動が引き起こされていたことがさまざまな古気候記録から明らかになってきた。その変動の仕組みを正確に理解することは、将来の気候変動を考える上でも重要である。本課題では、応募者らがこれまでに開発・改良を重ねてきたさまざまな数値モデルを組み合わせた研究を展開し、氷期における海洋大循環・海洋物質循環の大規模変動メカニズムを具体的かつ定量的に理解するための研究を実施した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Global simulation of dissolved 231Pa and 230Th in the ocean and the sedimentary 231Pa/230Th ratios with the ocean general circulation model COCO ver4.02022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Yusuke、Kobayashi Hidetaka、Oka Akira
    • 雑誌名

      Geoscientific Model Development

      巻: 15 号: 5 ページ: 2013-2033

    • DOI

      10.5194/gmd-15-2013-2022

    • 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] Hysteresis of the Glacial Atlantic Meridional Overturning Circulation Controlled by Thermal Feedbacks2021

    • 著者名/発表者名
      Ando Taigo、Oka Akira
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48 号: 24

    • DOI

      10.1029/2021gl095809

    • 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] Glacial carbon cycle changes by Southern Ocean processes with sedimentary amplification2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Hidetaka、Oka Akira、Yamamoto Akitomo、Abe-Ouchi Ayako
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 35

    • DOI

      10.1126/sciadv.abg7723

    • 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] Glacial mode shift of the Atlantic meridional overturning circulation by warming over the Southern Ocean2021

    • 著者名/発表者名
      Oka Akira、Abe-Ouchi Ayako、Sherriff-Tadano Sam、Yokoyama Yusuke、Kawamura Kenji、Hasumi Hiroyasu
    • 雑誌名

      Communications Earth and Environment

      巻: 2 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s43247-021-00226-3

    • 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] Does a difference in ice sheets between Marine Isotope Stages 3 and 5a affect the duration of stadials? Implications from hosing experiments2021

    • 著者名/発表者名
      Sherriff-Tadano Sam、Abe-Ouchi Ayako、Oka Akira、Mitsui Takahito、Saito Fuyuki
    • 雑誌名

      Climate of the Past

      巻: 17 号: 5 ページ: 1919-1936

    • DOI

      10.5194/cp-17-1919-2021

    • 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] A First Intercomparison of the Simulated LGM Carbon Results Within PMIP‐Carbon: Role of the Ocean Boundary Conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Lhardy F.、Bouttes N.、Roche D. M.、Abe‐Ouchi A.、Chase Z.、Crichton K. A.、Ilyina T.、Ivanovic R.、Jochum M.、Kageyama M.、Kobayashi H.、Liu B.、Menviel L.、Muglia J.、Nuterman R.、Oka A.、Vettoretti G.、Yamamoto A.
    • 雑誌名

      Paleoceanography and Paleoclimatology

      巻: 36 号: 10

    • DOI

      10.1029/2021pa004302

    • 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] Impact of mid-glacial ice sheets on deep ocean circulation and global climate2021

    • 著者名/発表者名
      S. Sherriff-Tadano, A. Abe-Ouchi, and A. Oka
    • 雑誌名

      Climate of the Past

      巻: 17 ページ: 95-110

    • DOI

      10.5194/cp-2020-75

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] cean carbon pump decomposition and its application to CMIP5 earth system model simulations2020

    • 著者名/発表者名
      A. Oka
    • 雑誌名

      rogress in Earth and Planetary Science

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1186/s40645-020-00338-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Is there warming in the pipeline? A multi-model analysis of the Zero Emissions Commitment from CO22020

    • 著者名/発表者名
      AH MacDougall et al. [A.Oka listed in 21th author]
    • 雑誌名

      Biogeosciences

      巻: 17 号: 11 ページ: 2987-3016

    • DOI

      10.5194/bg-17-2987-2020

    • 関連する報告書
      2020 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] 西洋深層循環のモデリング (特集 海洋物理学の今)2020

    • 著者名/発表者名
      岡 顕
    • 雑誌名

      ながれ(日本流体力学会誌)

      巻: 39 ページ: 270-275

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Glacial CO2decrease and deep-water deoxygenation by iron fertilization from glaciogenic dust2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Akitomo、Abe-Ouchi Ayako、Ohgaito Rumi、Ito Akinori、Oka Akira
    • 雑誌名

      Climate of the Past

      巻: 15 号: 3 ページ: 981-996

    • DOI

      10.5194/cp-15-981-2019

    • 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
  • [雑誌論文] CMIP5 model analysis of future changes in ocean net primary production focusing on differences among individual oceans and models2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yuki、Oka Akira
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 75 号: 5 ページ: 441-462

    • DOI

      10.1007/s10872-019-00513-w

    • NAID

      40022010725

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 最終氷期最盛期における海面境界条件の変化が大西洋子午面循環に与える影響の評価2022

    • 著者名/発表者名
      安藤 大悟、岡 顕
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 最終氷期最盛期における海面境界条件の変化が大西洋子午面循環に与える影響の評価2022

    • 著者名/発表者名
      安藤 大悟、岡 顕
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the roles of surface flux changes in the Atlantic meridional overturning circulation during the last glacial maximum2022

    • 著者名/発表者名
      Ando, T., Oka, A.
    • 学会等名
      14th International Conference on Paleoceanography, Bergen, Norway
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 氷期の海洋炭素循環変動に対する南大洋の物理的・生物地球化学的過程の影響2022

    • 著者名/発表者名
      小林英貴、岡顕、山本彬友、阿部彩子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 最終退氷期における海洋炭素循環モデリング (2)2022

    • 著者名/発表者名
      小林英貴、岡顕、小長谷貴志、阿部彩子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 最終退氷期における海洋炭素循環の過渡応答2022

    • 著者名/発表者名
      小林 英貴、岡 顕、小長谷 貴志、阿部 彩子
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Glacial carbon cycle changes by Southern Ocean processes with sedimentary amplification2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, H., A. Oka, A. Yamamoto, and A. Abe-Ouchi
    • 学会等名
      14th International Conference on Paleoceanography, Bergen, Norway
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Modeling the ocean carbon cycle during the last deglaciation2021

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, A. Oka, A. Yamamoto, A. Abe-Ouchi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 南大洋の塩分成層の強化と鉄肥沃化が氷期の海洋化学トレーサー分布に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      小林英貴、岡顕、山本彬友、阿部彩子
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 氷期における海洋循環の定量的理解に向けた231Pa/230Th比の数値シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      植木優、小林英貴、岡顕
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 最終氷期最大期と現在における潮汐混合の変化に対する大西洋深層循環の応答(2)2021

    • 著者名/発表者名
      曽根田哲也、岡顕
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Glacial ocean carbon cycle changes caused by enhanced stratification in the Southern Ocean and iron fertilization from glaciogenic dust2020

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, A. Oka, A. Yamamoto, A. Abe-Ouchi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A modeling study of early diagenesis using an ocean sediment model2020

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, A. Oka
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] lobal distribution of the ocean vertical diffusivity derived from an ocean tracer inverse model approach2020

    • 著者名/発表者名
      A. Oka
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 海洋大循環モデルを用いたLGMにおける潮汐混合の変化が大西洋子午面循環に及ぼす影響の見積もり2020

    • 著者名/発表者名
      曽根田哲也、岡顕
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Bi-stable regime and mode transitions of the Atlantic Meridional Overturning Circulation in the glacial climate2020

    • 著者名/発表者名
      T. Ando, A. Oka
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 堆積過程の増幅を伴う南大洋の変化が氷期の海洋炭素循環に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      小林英貴、岡 顕、山本彬友、阿部彩子
    • 学会等名
      海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 最終氷期最大期と現在における潮汐混合の変化に対する大西洋子午面循環の応答2020

    • 著者名/発表者名
      曽根田哲也、岡顕
    • 学会等名
      海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 海洋大循環モデルによる希土類元素濃度全球分布の再現2020

    • 著者名/発表者名
      岡 顕、小畑元、田副博文
    • 学会等名
      海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 氷期気候における大西洋子午面循環のモード遷移メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      安藤大悟、岡顕
    • 学会等名
      海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] lacial ocean carbon cycle changes caused by enhanced stratification in the Southern Ocean and iron fertilization from glaciogenic dust2020

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, A. Oka, A. Yamamoto, A. Abe-Ouchi
    • 学会等名
      PMIP meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] he role of thermal threshold of the Atlantic meridional overturning circulation in glacial abrupt climate changes2020

    • 著者名/発表者名
      Akira Oka, Sam Sheriff-Tadano, Ayako Abe-Ouchi, Yusuke Yokoyama, Kenji Kawamura, Hiroyasu Hasumi
    • 学会等名
      PMIP meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation of global distribution of dissolved 231Pa and 230Th in the ocean and sediment 231Pa/230Th ratio by using an ocean general circulation model2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Sasaki, H. Kobayashi, A.Oka
    • 学会等名
      Ocean Science Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Response of atmospheric pCO2 to glacial changes in the Southern Ocean amplified by carbonate compensation2020

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi and A. Oka
    • 学会等名
      Ocean Science Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inversion of the ocean vertical diffusivity from steady-state tracer distributions by using an adjoint method2019

    • 著者名/発表者名
      岡 顕
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 氷期における大西洋深層循環の数値シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      岡 顕
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulation of global distribution of dissolved 231Pa and 230Th in the ocean and sediment 231Pa/230Th ratio by using an ocean general circulation model2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Sasaki, H. Kobayashi, A.Oka
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 鉛直拡散係数の成層依存性を考慮した海洋大循環モデルによる氷期海洋炭素循環シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi and A. Oka
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 氷期大西洋深層循環における風応力および海面熱境界条件の役割2019

    • 著者名/発表者名
      岡 顕、外川一記
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CMIP5モデル結果解析による地球温暖化が海洋基礎生産に与える影響の定量的評価2019

    • 著者名/発表者名
      岡 顕、中村有希
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 簡易気候モデルを用いた氷期気候における大西洋深層循環の変動に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      安藤大悟、岡 顕
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 簡易気候モデルを用いた現在気候および氷期気候における大西洋子午面循環の多重解構造の比較2019

    • 著者名/発表者名
      安藤大悟、岡 顕
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Response of atmospheric pCO2 to glacial changes in the Southern Ocean amplified by carbonate compensation2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi and A. Oka
    • 学会等名
      European Geophysical Union
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] imulation of global distribution of dissolved 231Pa and 230Th in the ocean and sediment 231Pa/230Th ratio by using an ocean general circulation model2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Sasaki, H. Kobayashi, A.Oka
    • 学会等名
      13th International Conference on Paleoceanography
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Response of atmospheric pCO2 to glacial changes in the Southern Ocean amplified by carbonate compensation2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, A.Oka, and A.Abe-Ouchi
    • 学会等名
      13th International Conference on Paleoceanography
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on the variability of the deep ocean circulation during glacial climate with a climate model of intermediate complexity2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ando, A. Oka, A. Abe-Ouchi
    • 学会等名
      13th International Conference on Paleoceanography
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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