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海洋鉛直熱輸送過程が気候システムの熱吸収効率に及ぼす影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K04077
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
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

鈴木 立郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), グループリーダー代理 (10415995)

研究分担者 小室 芳樹  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), グループリーダー (90396945)
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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード海洋熱吸収効率 / 地球温暖化 / 海洋熱輸送 / 気候モデル / 海洋モデル / 海洋熱吸収 / 気候システム / 深層水形成 / 海底境界層 / 熱吸収効率
研究開始時の研究の概要

気候システムの熱慣性に支配的な役割を果たす海洋は、地球温暖化時の余剰の熱量を吸収し、急激な気候の変化を抑制する。このため、将来の気候予測には海洋の熱吸収過程の理解が欠かせない。しかしながら、この海洋の熱吸収効率はモデル間でばらつきを持つ。この不確実性は、海面で吸収された熱を表層から深層へ運ぶ海洋の鉛直熱輸送過程に大きく依存する。本研究では数値モデルを用い、モデル内で再現されている鉛直熱輸送過程が海洋熱吸収効率や海洋の気候場形成に果たす役割を定量的に明らかにする。さらに、モデル相互比較プロジェクトなどに参加し、モデルの不確実性の低減や将来の気候変動の理解へ貢献する。

研究成果の概要

高緯度における深層への海水の輸送が気候システムの海洋の熱吸収に大きな役割を果たす役割を気候モデルMIROC5.2を用いて明らかにした。高緯度海域の海洋深層には、低温高密度の海水が沈降・拡散しており、気候システムの熱輸送に重要な大規模海洋循環に重要な役割を担っおり、本研究では、気候システムにおける深層水形成の変化が気候システムの熱収支に与える影響を調べた。その結果、深層水形成の変化は、海洋の熱量だけでなく、大気の熱収支にも無視できない影響を与えることがわかった。高緯度海洋における深層水形成の減少は、底層水の温暖化、海洋表層の冷却、およびそれに伴う外向き長波放射の減少につながると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球温暖化の人間社会への影響を抑制する取組みにおいて、海洋の熱吸収過程を正しく理解する事が求められている。本研究による海洋の熱吸収プロセスの理解は、温暖化予測に用いられる気候モデル間の気候感度の不確実性の理解と地球温暖化予測精度の向上に寄与する。さらに海洋の気候場の成り立ちとして、海洋鉛直成層の形成メカニズムの理解が進んだ。

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

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2020

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

  • [雑誌論文] A new conceptual model of global ocean heat uptake2023

    • 著者名/発表者名
      Gregory Jonathan M.、Bloch-Johnson Jonah、Couldrey Matthew P.、Exarchou Eleftheria、Griffies Stephen M.、Kuhlbrodt Till、Newsom Emily、Saenko Oleg A.、Suzuki Tatsuo、Wu Quran、Urakawa Shogo、Zanna Laure
    • 雑誌名

      Climate Dynamics

      巻: 62 号: 3 ページ: 1669-1713

    • DOI

      10.1007/s00382-023-06989-z

    • 関連する報告書
      2023 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] Transient Influence of the Reduction of Deepwater Formation on Ocean Heat Uptake and Heat Budgets in the Global Climate System2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tatsuo、Komuro Yoshiki、Kusahara Kazuya、Tatebe Hiroaki
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 49 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1029/2021gl095179

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 超解像畳み込みニューラルネットワーク(SRCNN)を用いた海洋モデル出力のダウンスケーリング手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木立郎、建部洋晶、山上遥航、大越智幸司、松岡大佑
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 2022年1月15日のトンガ火山噴火により発生した気象津波の増幅メカニズムについて2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木立郎,中野満寿男,渡辺真吾,建部洋晶
    • 学会等名
      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] 海底境界層を通じた深層水形成の減少が海洋の熱吸収と気候システムの熱収支に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木立郎,小室芳樹,建部洋晶,草原和弥
    • 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] 温暖化時の海底境界層モデルによる海洋鉛直熱輸送2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木立郎・小室芳樹・建部洋晶・草原和弥
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 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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