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気象システムに着目した東アジアにおける洪水の将来変化メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K20970
補助金の研究課題番号 21H01442 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関東京工業大学 (2022-2024)
京都先端科学大学 (2021)

研究代表者

内海 信幸  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (60594752)

研究分担者 渡部 哲史  九州大学, 比較社会文化研究院, 准教授 (20633845)
金 炯俊  東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (70635218)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード気候変動 / 洪水 / 気象システム / 東アジア / モンスーン / 降水 / 水害 / 豪雨 / 地球温暖化 / 熱帯低気圧
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、東アジアにおける洪水の将来変化メカニズムを、気象システムの観点で明らかにすることである。
降水の原因となる気象システムと洪水などの水文現象を結びつける手法を開発し、東アジアに特徴的な多様な気象システムと洪水の関係を分析する。これにより気候変動下における東アジアの洪水イベントに対する各種気象システムの寄与を定量化し、洪水の将来変化のメカニズムを気象現象までひるがえって明らかにする。

研究実績の概要

2023年度は、前年度に開発・実装した東アジアの夏季モンスーンの降水(梅雨等)の検出手法を用いた解析を行った。気候データとしては前年度に整理・検討を行った複数の気候シミュレーションデータのうち、 Community Earth System Model 1 Large Ensemble Simulations (CESM-LE)を用いた。
1958年~2015年を対象に、東アジアの夏季モンスーンの降水(梅雨等)の変化を分析した。まず再解析データ(JRA55)と観測された降水データを分析したところ、東アジアの夏季モンスーンの降水が対象期間で増加していたことが明らかになった。
さらにCESM-LEの2種類のアンサンブルシミュレーション実験(温室効果ガス排出による気候変動の影響を考慮したアンサンブルシミュレーションと、人間による温室効果ガス排出を入れない自然状態のアンサンブルシミュレーション)を比較した。その結果、温室効果ガス排出による地球温暖化が東アジアの夏季モンスーンの降水量の増加に寄与していることが明らかになった。また、そのメカニズムを分析すると、水蒸気量の増加と北西太平洋の亜熱帯高気圧の強化が、観測された降水量の増加につながっていることが示された。

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

前年度に開発・実装した検出手法を用いて、東アジアの夏季モンスーンの降水(梅雨等)の変化と地球温暖化の関係について分析を行った。その結果は国際誌に出版しており、研究はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

ここまで、熱帯低気圧や夏季モンスーンに伴う降水について、その変化や人間活動による地球温暖化の影響の分析を行ってきた。今後も引き続き気象システムと極端な降水および水文現象の変化について、主に東アジアを対象に地球温暖化との関係を考慮して分析を進める。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Anthropogenic warming induced intensification of summer monsoon frontal precipitation over East Asia2023

    • 著者名/発表者名
      Moon Suyeon、Utsumi Nobuyuki、Jeong Jee-Hoon、Yoon Jin-Ho、Wang S.-Y. Simon、Shiogama Hideo、Kim Hyungjun
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 9 号: 47

    • DOI

      10.1126/sciadv.adh4195

    • 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] Observed influence of anthropogenic climate change on tropical cyclone heavy rainfall2022

    • 著者名/発表者名
      Utsumi Nobuyuki、Kim Hyungjun
    • 雑誌名

      Nature Climate Change

      巻: 12 号: 5 ページ: 436-440

    • DOI

      10.1038/s41558-022-01344-2

    • 関連する報告書
      2021 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] 将来変化倍率の逆転に着目したd4PDF領域実験における2℃と4℃上昇の極端降水量の考察2021

    • 著者名/発表者名
      渡部哲史・内海信幸・北野利一・中北 英一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_1279-I_1284

    • DOI

      10.2208/jscejhe.77.2_I_1279

    • NAID

      130008160029

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Anthropogenic Intensification of East Asia Summer Monsoon Frontal Precipitation System2023

    • 著者名/発表者名
      S Moon, N Utsumi, JH Jeong, JH Yoon, SYS Wang, H Shiogama, H Kim
    • 学会等名
      EGU Gneral Assembly Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anthropogenic Fingerprint on Recent Changes in Typhoon Heavy Rainfall beyond Tipping-Point2023

    • 著者名/発表者名
      H Kim, N Utsumi
    • 学会等名
      EGU Gneral Assembly Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intensification of Summer Monsoon Frontal Precipitation in East Asia under Human-Induced Global Warming2023

    • 著者名/発表者名
      S Moon, N Utsumi, JH Jeong, JH Yoon, SYS Wang, H Shiogama, H Kim
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detected Impact of Human-induced Global Warming on Tropical Cyclone Heavy Rainfall2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Utsumi, Hyungjun Kim
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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