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日周期大気海洋熱・水交換を介した海洋混合層・積雲フィードバックの数値的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21340137
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関京都大学

研究代表者

淡路 敏之  京都大学, 理学研究科, 教授 (40159512)

研究分担者 里村 雄彦  京都大学, 理学研究科, 教授 (20273435)
根田 昌典  京都大学, 理学研究科, 助教 (10273434)
石川 洋一  京都大学, 理学研究科, 助教 (70335298)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2010年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2009年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード大気海洋相互作用 / 短周期熱・水混合フィードバック / 西風バースト / 海洋混合層 / 積雲対流 / 短周期熱・水結合フィードバック
研究概要

本年度は現実の系における海洋混合層・大気フィードバックと西風バースト(WWB)・積雲発生発達の基本過程の解明を目標に、ラニーニャからエルニーニョへの遷移期を対象に、超高分解能雲分解大気・海洋混合層広域モデルの開発・改良を行い、海面フラックスの変動とWWBの発生・持続および海洋混合層の初期状態との関係を明確にすることを目指した。まず、現実系での短周期大気海洋相互作用の実態解明を深化すべく、最新の衛星データ群を駆使して短周期大気変動に対する海洋表層の流れや水温の変化過程を把握できる最先端の解析手法の開発に成功し、米国の国際誌に投稿、直ちに受理された。その結果、大気場の日変動に伴い想定以上の海洋内部波が発生し、表層の流れと海水混合に有意な影響を与える可能性が示唆されたため、その効果をモデルに取り込むこと必要が分かった。そこで、気象研究所との連携による雲分解大気海洋結合モデルの広域化に加えて、内部波の混合効果を加味できるようモデルを改良して実験を行い、エルニーニョ発生の鍵を握る西部--中央熱帯太平洋表層のバリアーレイヤー(以後BL)に着目した熱塩エネルギー収支解析を行ったところ、夜間の冷却時に雨が弱いとBLの塩分成層を破壊して混合層は深まり躍層下部に蓄えられた貯熱が海面近傍へ輸送されるため、夜間の海面の低温化が和らぎ、結果的に昼間の加熱の積分効果が長期化してWWBの維持に好適な環境が維持される。風による内部波起源の下層との熱交換はこの積分効果を助長するよう作用すること等が明らかとなった。一方、降水がある閾値(実験では5mm/hour)を超えると、海面近傍に強い塩分成層構造を持つBLが形成されて混合層は浅くなり、WWBは持続しにくくなる。以上により、エルニーニョ発生のキーであるWWBの発生・維持過程の理解が可能となったが、理事就任のため研究を中止せざるを得なくなった。研究メンバーによる発展を期待している。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (15件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Synoptic mapping of internal-wave motions and surface currents near the Lombok Strait Using the Along-Track Stereo Sun Glitter technique2010

    • 著者名/発表者名
      Matthews, J.P., T.Awaji
    • 雑誌名

      Remote sensing of environment

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interannual variability of North Pacific eastern subtropical mode water in 1990s' derived from a 4DVAR ocean data assimilation experiment2010

    • 著者名/発表者名
      Toyoda, T., T.Awaji, S.Masuda, Y.Ishikawa
    • 雑誌名

      Deep Sea Res.

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interannual variability of North Pacitic eastern subtropical mode water formation in 1990s' derived from a 4-dimensional variational ocean data assimilation experiment2010

    • 著者名/発表者名
      Toyoda, T., T.Awaji, S.Masuda, N.Sugiura, H.Igarashi, T.Mochizuki, Y.Ishikawa
    • 雑誌名

      Dynamics of Atmospheres and Oceans

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A possible role for unstable coupled waves affected by resonance between Kelvin waves and seasonal warming in the development of the strong 1997-1998 El Nine2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Toyoda, Shuhei Masudsa, Nozomi Sugiura, Takashi Mochizuki, Hiroimchi Igarashi, Masafumi Kamachi, Yoichi Ishikawa, Toshiyuki Awaji
    • 雑誌名

      Deep-Sea Research I 56

      ページ: 495-512

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Summertime evolution of decadal sea surface temperature anomalies in the midlatitude North Pacific2009

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki, T., T.Awaji
    • 雑誌名

      Journal of Climate 21

      ページ: 1569-1588

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ocean state estimation for climate research2009

    • 著者名/発表者名
      Lee, T., T.Awaji, M.A.Balmaseda, E.Greiner, D.Stammer
    • 雑誌名

      Oceanography 22

      ページ: 160-167

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seasonal climate modeling over the Indian Ocean by employing a 4D-VAR coupled data assimilation approach2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mochizuki, Nozomi Sugiura, Toshiyuki Awaji, Takahiro Toyoda
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research -Oceans 114

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The interannual variation of intraseasonal oscillation linked with the Indian Ocean Dipole Mode2009

    • 著者名/発表者名
      Ito, M., T.Satomura
    • 雑誌名

      SOLA 5

      ページ: 69-72

    • NAID

      130004448482

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weakness of the Air-Sea Thermal Coupling during Indian Ocean Dipole Mode in the 1990s2009

    • 著者名/発表者名
      Honda, M., H.Kobayashi, T.Mochizuki, T.Hasegawa, S.Serizawa
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所年報 (Disaster Prevention Research Institute Annuals) 52

      ページ: 737-746

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 4DVARデータ同化プロダクトを用いた北太平洋東部亜熱帯モード水の解析2010

    • 著者名/発表者名
      豊田隆寛・淡路敏之・杉浦望実・増田周平・五十嵐弘道・佐々木祐二・日吉善久・石川洋一
    • 学会等名
      2010年度日本海洋学会春季大会・シンポジウムD「モード水研究の新たな展開-海流・気候への影響・を探る-」
    • 発表場所
      東京海洋大学品川キャンパス
    • 年月日
      2010-03-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 西岸境界における海水の流入流出が風成循環に与える影響2010

    • 著者名/発表者名
      中村知裕、豊田隆寛、石川洋一、淡路敏之
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      京大学生物産業学部(北海道網走市).
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Report from K7, adjoint sensitivity analysis for oceanic warming of the deepest waters2010

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Masuda, Toshiyuki Awaji, Nozomi Sugiura, Yoichi Ishikawa
    • 学会等名
      GODAE Ocean View ST II meeting
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Global estimation of parameters for a lower trophic level ecosystem model by Green's function approach2010

    • 著者名/発表者名
      S.Masuda, T.Toyoda, T.Awaji, N.Sugiura, H.Igarashi, Y.Sasaki, Y.Hiyoshi, Y.Ishikawa
    • 学会等名
      IMBER IMBIZO II workshop
    • 発表場所
      Crete, Greece
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 四次元変分法海洋全層同化モデルを用いた海洋大循環変動の研究 (III) アジョイント方程式を用いた太平洋深層での水温上昇に関する考察2009

    • 著者名/発表者名
      増田周平, 淡路敏之, 杉浦望実, 豊田隆寛, 河野健, 川合義美, 纐纈慎也, 土井知将, 勝又勝郎, 内田裕, 佐々木祐二, 五十嵐弘道, 畑山隆紀, 華房康憲, 深澤理郎
    • 学会等名
      2009年度日本海洋学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2009-04-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 四次元変分法海洋全層同化モデルを用いた海洋大循環変動の研究 (IV) 海洋貯熱量及び水平熱輸送量の評価2009

    • 著者名/発表者名
      川合義美, 河野健, 纐纈慎也, 土井知将, 勝又勝郎, 内田裕, 深澤理郎, 杉浦望実, 増田周平, 豊田隆寛, 佐々木祐二, 五十嵐弘道, 畑山隆紀, 華房康憲, 淡路敏之
    • 学会等名
      2009年度日本海洋学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2009-04-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 四次元変分法海洋全層同化モデルを用いた海洋大循環変動の研究 (V) 塩分の変動と淡水輸送の推定2009

    • 著者名/発表者名
      纐纈慎也, 勝又勝郎, 河野健, 川合義美, 細田滋毅, 内田裕, 土井知将, 深澤理郎, 杉浦望実, 増田周平, 豊田隆寛, 佐々木祐二, 五十嵐弘道, 畑山隆紀, 華房康憲, 淡路敏之
    • 学会等名
      2009年度日本海洋学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2009-04-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of a 4-dimensional variational coupled data assimilation system for enhanced analysis and2009

    • 著者名/発表者名
      杉浦望実, 石川洋一, 淡路敏之, 増田周平, 五十嵐弘道, 豊田隆寛, 佐々木祐二, 日吉善久
    • 学会等名
      Fifth WMO International Symposium on Data Assimilation of Observations in Meteorology, Oceanography and Hydrology
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 降水日変化に関するレビュー2009

    • 著者名/発表者名
      里村雄彦
    • 学会等名
      熱帯気象研究会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ベンガル湾北部の降水システム2009

    • 著者名/発表者名
      里村雄彦
    • 学会等名
      非静力学モデルに関するワークショップ
    • 発表場所
      弘前
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Nighttime precipitation maximum observed by Vientian radar during boreal summer monsoon period2009

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K., T.Satomura, B.Sysouphantavong, S.Phonevilay
    • 学会等名
      MOCA09
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Diurnal cycles of radar echo area over the central Indochina2009

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K., T.Satomura, B.Sysouphantavong, S.Phonevilay
    • 学会等名
      The EarthCARE Workshop 2009
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of moving precipitation systems over the northern Bav of Bengal2009

    • 著者名/発表者名
      里村雄彦
    • 学会等名
      8th Int. SRNWP-Workshop on Nohydrostatic Modelling
    • 発表場所
      Bad Orb, Germany
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Moving precipitation systems over the northern Bay of Bengal2009

    • 著者名/発表者名
      里村雄彦
    • 学会等名
      MOCA09
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Roger Lukas 2009 : 4次元変分法フル結合同化データに見られる西部赤道太平洋の海面水温変動と1997/98年エルニーニョ発生2009

    • 著者名/発表者名
      長谷川拓也, 望月崇, 根田昌典, 杉浦望実, 安藤健太郎, 水野恵介
    • 学会等名
      2009年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] データ同化 観測・実験とモデルを融合するイノベーション2009

    • 著者名/発表者名
      淡路敏之・五十嵐弘道・石川洋一・一井太郎・杉浦望実・豊田隆寛・増田周平, 他
    • 総ページ数
      284
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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