| 研究課題/領域番号 |
22K03719
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17020:大気水圏科学関連
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| 研究機関 | 愛知教育大学 |
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研究代表者 |
田口 正和 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (50397527)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 季節予報 / 冬季成層圏極渦 / 成層圏突然昇温 / 成層圏突然昇温現象 / 成層圏極渦変動 / 季節内・季節予報 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
冬季北半球の成層圏極渦は、突然昇温現象発現時の劇的変位・崩壊に代表されるように、大きな変動を示す。極渦変動は、季節内予報（約２週間～１ヶ月先の予報）及び季節予報（約１～数ヶ月先の予報）可能性の起源または経路として指摘されている。本研究は、世界各国の季節内・季節予報における極渦変動（期間平均極渦強度、突然昇温発現）の特性（特に現実からの相違）・発現機構について解明する。特に、主要観点・広いリードタイムでの結果を網羅・結合することで体系的描像を構築することを意図する。本研究は、極渦変動バイアスの機構・影響をさらに調査する実験案や、予報システムの改善点を提案することも視野に入れる。
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| 研究実績の概要 |
2023年度には、冬季北半球の成層圏極渦（SPV）変動の季節内・季節予報に関して、主に２つの分析を実施した。
一つ目の分析では、SPV変動、およびテレコネクションを通じて関連するエルニーニョ/南方振動（ENSO）や準二年振動（QBO）、に対する季節予報の特性（特に予報スキルとSN 比）を調査した。その結果、予報はENSO・QBO変動に対して高いスキルを持つが、SN比が高すぎることが明らかとなった。一方、冬季平均の SPV 変動を予測することは依然として困難であり、ENSOやQBOと比べて予報スキルが限られている。予報モデルがQBOとSPVのテレコネクションをより適切に表現できれば、SPV 予報のスキルが向上する可能性が示唆された。これらの内容について、Journal of Geophysical Research誌に論文投稿した。論文は、改訂の後に、受理・出版された。
二つ目の分析では、東アジアの流れパターンとSPV偏差の力学結合を再解析データを用いて調査した。経験的直交関数展開・クラスター解析を用いて、対流圏における卓越パターンを５個特定した。SPV偏差には、下部成層圏の東西風偏差あるいは成層圏突然昇温（SSW）の発現に着目した。その結果、５パターンのうち２個は、対流圏惑星波と成層圏への波活動フラックスの変動に関連していることが明らかとなった。２個のうち片方は、気候学的な東アジアトラフとほぼ同位相で出現し、SPVを弱める傾向がある一方、他方は逆のセンスにある。これらの結果は、異なる地域の流れパターンがSPVを介して相互に関連する可能性を示唆するとともに、東アジアの気象状況に対する成層圏影響についてのさらなる調査を促進する。これらの内容について、Advances in Atmospheric Sciences誌に投稿した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
前述の季節予報データの特性把握は、本研究計画（2022～2024年度）の中心部分にあたり、その結果が２年目に論文発表できたことから、本研究計画がおよそ順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度には、主に２つの分析を進める予定である。
第一に、対流圏における惑星波の挙動とSPV強度の時間変化を精査し、特にSSWのような成層圏イベントの起源を探索する。成層圏イベントを、対流圏惑星波の増幅の有無・極夜ジェットや屈折率の構造・SPVの水平構造などによって、整理する。成層圏イベントの起源によって、その季節予測可能性（予報の成否）が変化するか調査する。
第二に、SSW発現に対する季節内予報（特定のSSWを、発現時期を含めて予報する）と季節予報（不特定のSSWの発現確率を示す）を橋渡しする見方を提案する。各年での季節進行に伴って季節内・季節予報が切り替わる状況や、季節内・季節予報が年によって大きく異なる状況を観察し、初期条件・境界条件・予報時間スケールの役割を考察する。
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