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温暖化基礎理論の構築へ向けた気候フィードバック過程間の連動性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K03968
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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

吉森 正和  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (20466874)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード地球温暖化 / 気候フィードバック / 気候モデル / 上層雲
研究開始時の研究の概要

気候の応答は気候システムを強制する大気中の二酸化炭素濃度の変化などの放射効果だけでなく、温度変化に誘発されて変化する様々な要素(例えば水蒸気量や雲)の放射効果(フィードバック)によっても強く影響を受ける。こうした気候フィードバックの解析は、気候応答の解釈と不確実性の低減を助けるものでなくてはならない。そのために、これまであまり注目されてこなかったフィードバック同士の関係性を調べ、地球温暖化の基礎的、かつ理論的な理解に貢献する。

研究成果の概要

これまでの研究では気候変動に伴う水蒸気や雲などの放射効果は別々に特定されることが多く、その関連性についてはあまり注目されてこなかった。そこで本研究では、気候フィードバック過程間の連動性の解明を目的とした。まず、理論的な考察に基づいて発案した新しい気候フィードバックの定式化の有効性を、大気大循環モデルを用いて示した。次に、熱帯対流圏上層の雲頂温度は大局的には温暖化の前後で不変であるというFAT理論(及びそれに修正の加えられたPHAT理論)の気候フィードバックにおける意味について、全く新しい視点から再解釈を与えた。さらに、現在気候場からの温暖化時の雲フィードバックの「予測可能性」について議論した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

二酸化炭素濃度の上昇に対する気温上昇量を知ることは、気温上昇の上限目標に対して人類が排出する二酸化炭素の許容量を判断し、政策を検討する上で不可欠な情報である。世界の平均気温の上昇量は気候フィードバックと呼ばれる、気温上昇に伴って生じる水蒸気や雲の変化が引き起こす更なる地球の放射収支の不釣り合いの影響を強く受ける。本研究は、これまで進展が遅く未確立であるフィードバック基礎理論の体系化に貢献するものである。注目するフィードバックが温暖化を増幅する働きがあるのか、抑制する働きがあるのか、中立なものなのか、フィードバック間の連動性を調べることによって議論し、いくつかの新しい概念的な発展を実現させた。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] UK Met Office, Hadley Centre/Exeter University(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] UK Met Office, Hadley Centre/Exeter University(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] UK Met Office, Hadley Centre/Exeter University(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] UK Met Office, Hadley Centre/Exeter University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Southern Ocean surface temperatures and cloud biases in climate models connected to the representation of glacial deep ocean circulation2023

    • 著者名/発表者名
      Sherriff-Tadano Sam、Abe-Ouchi Ayako、Yoshimori Masakazu、Ohgaito Rumi、Vadsaria Tristan、Chan Wing-Le、Hotta Haruka、Kikuchi Maki、Kodama Takanori、Oka Akira、Suzuki Kentaroh
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 35 号: 11 ページ: 1-38

    • DOI

      10.1175/jcli-d-22-0221.1

    • 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] 古気候シミュレーションを活用した気候感度および気候フィードバックのメカニズムに関する研究-2020年度日本気象学会賞受賞記念講演-2022

    • 著者名/発表者名
      吉森正和
    • 雑誌名

      天気

      巻: 69 ページ: 75-85

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fixed Anvil Temperature Feedback: Positive, Zero, or Negative?2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshimori, M., F. H. Lambert, M. J. Webb, and T. Andrews
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 33 号: 7 ページ: 2719-2739

    • DOI

      10.1175/jcli-d-19-0108.1

    • 関連する報告書
      2019 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] Preliminary results on the relation between convection, lapse-rate feedback, and cloud feedback2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshimori, M.
    • 学会等名
      Cloud Feedback Model Intercomparison Project Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FATメカニズムに由来する気候感度の不確実性と放射フィードバックの新しい定式化について2020

    • 著者名/発表者名
      吉森正和
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度春季大会(感染症の影響で予稿集の発行のみ)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 古気候シミュレーションを活用した気候感度および気候フィードバックのメカニズムに関する研究.「2020年度日本気象学会賞」受賞記念講演.2020

    • 著者名/発表者名
      吉森正和
    • 学会等名
      日本気象学会2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fixed anvil temperature feedback, positive, zero, or negative?2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshimori, M., F. H. Lambert, M. Webb and T. Andrews
    • 学会等名
      AGU (American Geophysical Union) 2020 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fixed anvil temperature feedback, positive, zero, or negative?2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimori, M.
    • 学会等名
      Cloud Feedback Model Intercomparison Project Workshop (Mykonos, Greece)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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