| 研究課題/領域番号 |
23K22568
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01297 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
宮川 知己 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (80584979)
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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 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2024年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2023年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | モンスーントラフ / 大気海洋相互作用 / 台風 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
北西太平洋モンスーンは台風の発生に大きく関わっている。夏季にインドシナ半島の北緯15度付近から熱帯太平洋北西部へ東に伸びるモンスーントラフと呼ばれる低圧部に沿って、低気圧性の回転を持つ東西に広い帯状の領域が生じ、台風の発生に好都合な背景渦度場と水蒸気収束をもたらすためである。このトラフの変動メカニズムを解明できれば台風発生リスクの予測精度の向上に大きく寄与する。現在スーパーコンピュータ「富岳」で、世界初の全球雲解像海洋結合モデルによる台風早期予測シミュレーションが進められている。本研究はそのデータを解析することにより、トラフの振る舞いにおける海洋との相互作用の役割を解明し定量化するものである。
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| 研究実績の概要 |
2022年度は、全球非静力学大気モデル NICAMおよびその海洋結合版であるNICOCOを用いて、2020年の夏季北西太平洋モンスーントラフの再現実験を実施した。また、北西太平洋モンスーントラフ領域において下層の気圧場からトラフを特定して強度と軸位置の時系列データを作成し、その変動の大きさや傾向の比較を行った。さらに、同領域における大気・海洋の熱収支の各項の変化の時系列を確認した。
実験を行うにあたり、従来主流であった海洋初期値の作成方法（観測から得られた大気データを境界条件として数十年海洋モデルをスピンアップする）では、確率的に変動する海洋の内部変動の影響で、実験開始時に現実との乖離が大きくなってしまうという問題があるため、次のような手法を適用した: 海洋の観測を元に作成された再解析データより、温位と塩分のデータを海洋モデルに内挿して与え、流速をゼロとして10日間スピンアップする。この方法により、今回の数ヵ月程度の実験に影響する数100m程度の深度までは地衡流調節によりかなり現実に近い初期値を得られることが確かめられた。
この海洋初期値を用いてNICOCO実験を行い、NICAMによる同様の実験を行って比較することにより、大気海洋相互作用の有無でどのような違いが現れるかを調べた。
しかし、NICOCO実験において生じる海面水温のドリフトが当初想定より大きく、結果の信頼性を損なうと判断したため、Flux調節法を導入する変更を行い、これを抑制することに成功した。
得られた実験データの解析により、NICOCOの方がNICAMよりもモンスーントラフの北進が促進されていると示唆される結果が得られた。このようになる理由は、大気海洋結合モデルにおいては東西に伸びるモンスーントラフの南北で、トラフに伴う下層風の海面水温への影響が逆符号となるためとみられる。
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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
全球非静力学大気モデル NICAMおよびその海洋結合版であるNICOCOでの比較実験の結果に、大気海洋相互作用の役割を示すかも知れない明白な違いが現れたため、今後の結果が楽しみな進行状況である。
途中でNICOCOの海面水温ドリフトに対応するためにFlux調節を導入する必要性に迫られるなど、一部計画に変更が生じたが、すでに問題は解決している。
こうしたことから、全体の進捗状況としては (2)の「おおむね順調に進展している」が妥当であると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はFlux調整を適用した上でアンサンブル計算を行うことになるため、作業がやや煩雑になる。
bashスクリプトを用いて、互いに類似しているアンサンブル計算やその準備・後処理に必要な作業の大部分を自動化することで、作業ミスを抑制するとともに、時間的な効率も向上させ、科学的な考察の部分にこれまでよりも一層時間を注ぎ込めるような状態を作り出す。
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