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南岸低気圧の活動の特徴的な季節性とその変動メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K14097
研究種目

若手研究

配分区分基金
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

岡島 悟  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (10881964)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード南岸低気圧 / 移動性低気圧 / ストームトラック / 季節性 / 降水 / 季節変動 / 気候変動 / 温帯低気圧
研究開始時の研究の概要

本州南岸を東進する「南岸低気圧」は我が国の日々の天気・天候に大きく影響する.しかし,南岸低気圧全体の集団としての活動が晩冬~春に最も活発となる特徴的な季節性の要因分析や,活動度の年々変動・将来変化に関する評価は,未だ不十分である.
本課題では,大気再解析データや気候モデルの出力データを用い,南岸低気圧の活動度の季節性の要因の解明,活動度の変動に伴う大気循環変動パターンとそれらを強制し得る要素の同定,将来気候における変化の評価を行う.南岸低気圧に関する包括的な理解を深化させ,日本の天候の季節性の理解と予測可能性の新たな根拠の提示を目指す.

研究実績の概要

本州南岸を黒潮に沿うように東進する所謂「南岸低気圧」は,人口密集地帯の近傍を通過し,日々の天気・天候に大きく影響するため,社会経済的に重要である.しかし,その集団としての活動が晩冬~春に最も活発となる特徴的な季節性の要因分析や,活動度の年々変動・将来変化に関する評価は,これまで不十分だった.
令和5年度は,前年度に作成した,大気再解析JRA-55に基づく南岸低気圧の長期間の統計を用い,南岸低気圧の晩冬~春の活動度ピークの要因分析を進めた.南岸低気圧発生時には,東シナ海周辺の下層ジェットの極側で風の低気圧性シアと水平温度勾配が強まる傾向があった.大気の前線の客観的な抽出データに基づき,南岸低気圧発生時には晩冬~春の東シナ海で前線存在頻度が高まっており,大気の前線と南岸低気圧活動の季節性との関連が示唆された.加えて,春の華南~東シナ海における下層ジェットの発達に対し,東アジア域の非断熱加熱の季節進行が重要であるという知見が,線形傾圧モデルを用いた数値実験によって示された.
南岸低気圧活動度の年々変動に関しては,東シナ海周辺下層での風の低気圧性シアが強い春に南岸低気圧の発生頻度及び本州南岸での低気圧頻度も高くなるという,気候平均の季節進行と整合的な結果を得た.付随して東アジア上空に高気圧性循環偏差及び上流からの波束伝播が見られるものの,下層と比較してそれらの振幅は小さかった.また,エルニーニョ・南方振動と春の南岸低気圧活動との関係は弱かった.
さらに,d4PDFを用いた南岸低気圧活動度の調査を引き続き進め,加えてCMIP6参画モデルでの南岸低気圧活動度の解析を開始した.d4PDFの大アンサンブルを活かし,南岸低気圧活動の海面水温・海氷による潜在的予測可能性を定量化し,春の潜在的予測可能性が冬と比べても低いという,大気再解析の結果と整合する知見を得た.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

令和5年度は,本研究課題の主目標である南岸低気圧活動の季節性の要因調査を中心に行った.大気長期再解析に基づく南岸低気圧発生時の典型的な状況の調査に加え,大気の前線との関連,南岸低気圧発生に関わる過程の定量的診断,線形傾圧モデル実験など,計画時よりもさらに多角的な視点から解析を進めた結果,東シナ海~日本南岸の低気圧存在頻度の春の極大に対し,東アジア陸域の非断熱加熱の季節進行が重要であるという,当初計画と比較してもより包括的な新しい知見を得た.これらの結果については,招待講演を含む複数の学会発表を行うと共に,国際共同研究として国際誌へ論文を投稿済である.加えて,令和4年度に作成を完了した低気圧抽出プログラムを利用し,南岸低気圧活動の季節性に関わる,北太平洋寒候期における低気圧・高気圧存在頻度の特徴的季節進行に関する研究結果を国際学術誌に査読付き論文として複数出版した.
南岸低気圧活動度の年々変動に関しても,春の活動度の年々変動に伴う大気循環偏差及び海面水温偏差との関係の調査を進め,その結果を学会で発表した.年々変動の結果については,現在論文投稿の準備中である.
また,令和5年度は,長期気候変動推計データセットd4PDFの大アンサンブルを活用した,春の南岸低気圧活動の潜在的予測可能性に関する結果について,国際学会を含む複数の学会発表を行った.さらに,当初計画のd4PDFだけでなく,CMIP6参画モデルを用いた南岸低気圧中心に関する統計の作成を進めた.
これらは,本研究課題が当初の計画以上に進展している事を示す.

今後の研究の推進方策

令和6年度は,南岸低気圧活動の季節性の要因調査論文の出版を目指す.加えて,南岸低気圧活動の変動をもたらす大気循環偏差パターンと外部強制の調査を,大気長期再解析及び長期気候変動推計データセットd4PDFを用いてさらに進め,論文投稿を目指す.海面水温や海氷変動によって強制される南岸低気圧活動度変動と大気の内部変動に伴う南岸低気圧活動度変動を分離し,定量的な潜在的予測可能性の評価を行うと共に,冬季と春季の比較を行う.
南岸低気圧活動度の将来変化に関しては,d4PDFだけでなく,CMIP6参画モデル出力結果に基づく南岸低気圧活動度の評価をさらに進め,気候モデルにおける南岸低気圧活動度の再現性や,その将来変化のモデル間のばらつきを評価する事を目指す.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 17件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] ワイツマン科学研究所(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ベルゲン大学(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フロリダ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ワイツマン科学研究所(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Anticyclonic Suppression of the North Pacific Transient Eddy Activity in Midwinter2024

    • 著者名/発表者名
      Okajima Satoru、Nakamura Hisashi、Kaspi Yohai
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 51 号: 2

    • DOI

      10.1029/2023gl106932

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Midlatitude Oceanic Fronts Strengthen the Hydrological Cycle Between Cyclones and Anticyclones2024

    • 著者名/発表者名
      Okajima S.、Nakamura H.、Spengler T.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 51 号: 6

    • DOI

      10.1029/2023gl106187

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 移動性擾乱活動に対する多角的で「ハイブリッド」な視点2024

    • 著者名/発表者名
      岡島悟
    • 雑誌名

      月刊海洋2024年1月号

      巻: 1 ページ: 26-32

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Distinct roles of cyclones and anticyclones in setting the midwinter minimum of the North Pacific eddy activity: a Lagrangian perspective2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima, Hisashi Nakamura, Yohai Kaspi
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: in press 号: 14 ページ: 1-43

    • DOI

      10.1175/jcli-d-22-0474.1

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Forcing Mechanisms Associated With the Destructive Record-High 2008 Ocean Wave in Toyama Bay2023

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nomura, Bunmei Taguchi, Hitoshi Tamura, Satoru Okajima
    • 雑誌名

      Earth and Space Science

      巻: 10 号: 4

    • DOI

      10.1029/2022ea002750

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 擾乱のオイラー統計量における高低気圧性渦の寄与の分離2023

    • 著者名/発表者名
      岡島 悟
    • 雑誌名

      天気

      巻: 70 号: 7 ページ: 291-300

    • DOI

      10.24761/tenki.70.7_291

    • ISSN
      0546-0921, 2434-1185
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3次元格子データのmaterialization―3Dプリンタによる”物質化”―2022

    • 著者名/発表者名
      岡島悟
    • 雑誌名

      天気

      巻: 69 ページ: 79-82

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Midlatitude Oceanic Fronts Strengthen the Moisture Transport from Anticyclones to Cyclones2024

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura,Thomas Spengler
    • 学会等名
      Bergen-ArCSII Join Workshop on storm tracks and atmosphere-ocean-ice interactions
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Midlatitude Oceanic Fronts Strengthen the Moisture Transport from Anticyclones to Cyclones2024

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura,Thomas Spengler
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Migratory cyclone activity in springtime East Asia2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima
    • 学会等名
      The 2nd Workshop on the A3 Foresight Program "Networking Climate Change Research Hubs for Promoting Future Earth Over Northeast Asia"
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 春季東アジアにおける移動性低気圧活動2023

    • 著者名/発表者名
      岡島悟
    • 学会等名
      京都大学防災研究所一般研究集会2023WS-07「異分野融合による東アジアの天候に係わる気候システム研究の更新」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 東アジアの移動性擾乱活動の季節性に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      岡島悟
    • 学会等名
      A3フォーサイト京都会合
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] A spring peak in the frequency of "south coast cyclones" along the Kuroshio2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura
    • 学会等名
      The International Workshop on "Communications on Future Changes of Extreme Weather with Reduced Uncertainty Based on Physical Understandings"
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南岸低気圧活動の変動と温暖化時の変化2023

    • 著者名/発表者名
      岡島悟,中村尚
    • 学会等名
      2023年度日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Distinct roles of cyclones and anticyclones in setting the midwinter minimum of the North Pacific eddy activity: a Lagrangian perspective2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura,Yohai Kaspi
    • 学会等名
      The Role of Atmospheric Dynamics for Climate and Extremes; A Joint DynVar-SNAP Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anticyclonic suppression of the North Pacific transient eddy activity in midwinter,2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura,Yohai Kaspi
    • 学会等名
      Japan-Israel Joint Symposium on Atmospheric Dynamics and Climate
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multilateral and "hybrid" perspectives on transient eddy activity and thoughts and talking points2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima
    • 学会等名
      2023年度 新学術領域研究科研費「Hotspot2」夏季若手研究者セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中緯度海洋前線帯が移動性擾乱活動に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura,Thomas Spengler
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所大槌沿岸センター共同利用研究集会「多様な時空間スケールでの気象学・気候学・大気科学」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Cyclonic and anticyclonic contributions to the midwinter minimum of the North Pacific storm-track activity. Part I. Lagrangian perspective2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura,Yohai Kaspi
    • 学会等名
      The 28th IUGG General Assembly
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cyclonic and anticyclonic contributions to air-sea interactions around midlatitude oceanic frontal zones2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura,Thomas Spengler
    • 学会等名
      The 28th IUGG General Assembly
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anticyclonic suppression of the North Pacific transient eddy activity in midwinter2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura,Yohai Kaspi
    • 学会等名
      Mid-latitude Ocean-Atmosphere Interactions: Their Processes and Predictability
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] South coast cyclones along the Kuroshio: their seasonality and variability2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura
    • 学会等名
      SENTAN-Foresight Workshop on Tropical Climate Variability
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 移動性擾乱活動に対する多角的で「ハイブリッド」な視点2023

    • 著者名/発表者名
      岡島悟,中村尚,Yohai Kaspi
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cyclonic and anticyclonic contributions to air-sea interactions around midlatitude oceanic frontal zones2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamurra,Thomas Spengler
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 擾乱とジェット気流の存在下におけるシア渦度と曲率渦度2023

    • 著者名/発表者名
      岡島悟,中村尚,Yohai Kaspi
    • 学会等名
      2023年度日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] A spring peak in the frequency of “south coast cyclones” along the Kuroshio2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima,Hisashi Nakamura
    • 学会等名
      1st Joint Workshop on the A3 Foresight Program: Networking Climate Change Hubs for Promoting Future Earth Over Northeast Asia
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Distinct seasonality in the frequency of migratory cyclones and anticyclones over the North Pacific2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima, H. Nakamura, Y. Kaspi
    • 学会等名
      ISAR-7
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北太平洋冬季の移動性高低気圧頻度の季節性 ~「真冬の振幅低下」との関係~2022

    • 著者名/発表者名
      岡島悟, 中村尚, Yohai Kaspi
    • 学会等名
      2022年度日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 南岸低気圧の特徴的な季節性に関する解析2022

    • 著者名/発表者名
      岡島悟, 中村尚
    • 学会等名
      2022年度日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Understanding the seasonality of the North Pacific transient eddy activity2022

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima, H. Nakamura, Y. Kaspi
    • 学会等名
      Asian Conference on Meteorology 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A new look at atmospheric energetics: cyclonic and anticyclonic contributions and their interactions with the jet stream2022

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima, H. Nakamura, Y. Kaspi
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A new look at atmospheric energetics: cyclonic and anticyclonic contributions and their interactions with the jet stream2022

    • 著者名/発表者名
      Satoru Okajima, H. Nakamura, Y. Kaspi
    • 学会等名
      Storm Track Workshop 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北太平洋冬季の移動性高低気圧頻度の季節性 ~「真冬の振幅低下」との関連~2022

    • 著者名/発表者名
      岡島悟, 中村尚, Yohai Kaspi
    • 学会等名
      第4回高低気圧ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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