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大洋スケールの風成駆動流および変動場の力学機構解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K04065
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
研究機関東海大学

研究代表者

轡田 邦夫  東海大学, 海洋研究所, 研究員 (40205092)

研究分担者 笹井 義一  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任研究員 (40419130)
佐々木 英治  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), 主任研究員(シニア) (50359220)
植原 量行  東海大学, 海洋学部, 教授 (90371939)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード海面運動量フラックス / 高解像度数値モデル / 風成駆動流 / J-OFURO3 / JRA55-do / ERA5 / 風成海洋循環 / 大洋スケール / OGCM
研究開始時の研究の概要

衛星観測・計算機の発達で全球洋上高精度海面フラックスデータが構築され、それらを駆動力とする高解像度海洋大循環モデル(OGCM)での海流等の再現場解析によって力学機構の解明の進展し、気候変動予測の実現が現実化してきた。一方OGCMによる海洋構造の再現性は、モデルを駆動する海面運動量フラックスの信頼度の依存性が実証されており、それらの感度把握が重要である。
本研究では、大洋スケールでの海洋内部構造が風成駆動流に支配されることに着目し、異なる海面フラックスによって駆動されたOGCMの再現場間の相互比較と共に、現場観測や衛星データとの比較を通して、大洋スケールでの風成駆動流の力学構造の解明を目指す。

研究成果の概要

地球規模の気候変動の有用な高解像度海洋大循環モデル(OGCM)の再現性が、それらを駆動する海面フラックス場に依存することを踏まえて、異なる海面フラックスで駆動されたOGCMの再現場における海洋内部構造の相互比較を通してOGCMの予測精度向上を目指した。
予備的実験で明らかとなった運動量フラックス場の相違に注目し、異なる全球海上風J-OFURO3、JRA55-doおよびERA5を用いて駆動したOGCMの再現場間の相互比較を行った結果、海面付近の水温場にはない顕著な相違が熱帯海洋循環域の亜表層深度で認められ、その要因として海面応力回転場の信頼性が示唆されると共に力学的機構の重要性が明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、研究分担者らが開発してきた高解像度海洋大循環数値モデル(OGCM)を異なる海面フラックス場で駆動し、その再現結果には海洋の内部構造まで及ぶ相違がみられること、その相違が海面フラックスの空間特性に起因する力学的な要因で解釈可能であることを示した。また海洋観測場との相互比較による再現場の妥当性を通して、海面フラックス場に対する信頼性の検証を可能とした。
以上の結果より、OGCMの再現性の向上には用いる海面フラックス場の信頼性が重要な要因であることを意味すると共に、海面フラックス場の信頼性向上が将来的な気候変動予測の実現へのキーであることを示唆する。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 清水 WEB 気象台における地上気象のモニター観測2022

    • 著者名/発表者名
      轡田邦夫・勝間田高明・植原量行・高橋大介
    • 雑誌名

      東海大学紀要海洋学部

      巻: 20 ページ: 41-47

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Advances in the Estimation of Global Surface Net Heat Flux Based on Satellite Observation: J-OFURO3 V1.12021

    • 著者名/発表者名
      Tomita Hiroyuki、Kutsuwada Kunio、Kubota Masahisa、Hihara Tsutomu
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.612361

    • 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
  • [学会発表] 駿河湾湾奥域における表層熱含有量の季節サイクル2023

    • 著者名/発表者名
      轡田邦夫・高橋大介・三宅倫太郎・勝間田高明
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Verification for Subsurface Oceanic Structure in OFES2 outputs driven by Different Wind Data Sets (J-OFURO3, JRA55-do and ERA5)2022

    • 著者名/発表者名
      K.Kutsuwada, H. Sasaki and Y. Sasai
    • 学会等名
      JpGU(日本地球惑星科学連合) 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Responses of Western Boundary Currents to Different Wind Products in Eddy-Resolving Hindcast Ocean Simulations2022

    • 著者名/発表者名
      H. Sasaki, K. Kutsuwada and Y. Sasai
    • 学会等名
      JpGU(日本地球惑星科学連合) 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] OGCMを用いた海洋循環場の感度実験-全球海上風場の検証-2022

    • 著者名/発表者名
      轡田邦夫・佐々木英治・笹井義一
    • 学会等名
      2022年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なる海上風データで駆動した準全球渦許容モデルの黒潮親潮混合水域の応答2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木英治・轡田邦夫・笹井義一・野中正見
    • 学会等名
      2022年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高解像度海洋大循環モデルを用いた海洋循環場の感度実験2021

    • 著者名/発表者名
      轡田邦夫・佐々木英治・笹井義一
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Impact of Global Surface Flux Product, J-OFURO32021

    • 著者名/発表者名
      Kunio Kutsuwada, Hiroyuki Tomita, Shin'ichirou Kako, Tsutomu Hihara and Masahisa Kubota
    • 学会等名
      International Ocean Vector Wind Scientific 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] Impact of Global Ocean Surface Flux Product, J-OFURO32021

    • 著者名/発表者名
      Kunio Kutsuwada, H. Tomita, S. Kako, T. Hihara, M. Kubota
    • 学会等名
      International Ocean Vector Wind Science Team Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高解像度全球洋上海上風応力データの比較検証2020

    • 著者名/発表者名
      八木雅文・轡田邦夫
    • 学会等名
      日本気象学会中部支部研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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