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地球温暖化の循環場への影響を定量化する新しいイベント・アトリビューション

研究課題

研究課題/領域番号 23K22573
補助金の研究課題番号 22H01302 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関東京大学 (2023-2024)
気象庁気象研究所 (2022)

研究代表者

今田 由紀子  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50582855)

研究分担者 塩竈 秀夫  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (30391113)
建部 洋晶  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), グループリーダー (40466876)
小坂 優  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (90746398)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2025年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードイベント・アトリビューション / 地球温暖化 / 力学的効果 / GCM / 大気海洋結合モデル / 季節予測
研究開始時の研究の概要

目の前で発生した異常気象は地球温暖化のせいなのか?この疑問に答えるために考案されたのが、イベント・アトリビューション(EA)と呼ばれる新しい研究手法である。これまで、気温や雨量を対象に多くのEA研究が行われてきたが、異常気象の引き金となる極端な循環場(気圧パターンなど)をEAの解析対象とすることは困難であることが知られている。本研究では、最新の季節予測モデルを応用し、大気の循環場を対象とするEAの新手法を確立し、異常気象の発生プロセスの理解を深めることを目指す。

研究実績の概要

気候モデルによる大規模実験を駆使して近年の極端現象の発現と地球温暖化との関係を定量的に示す「イベント・アトリビューション」(EA)と呼ばれる研究手法が近年注目を集めている。これまで行われてきたEAでは、気温上昇や水蒸気増加などの熱力学的な効果は定量化し易い一方、極端現象が発生する際の主要因となる極端な気圧パターンなどの循環場が温暖化によってどのように変化するか(力学的な効果)は、大気の内部変動の影響や気候モデル間の差が大きく、検出が難しいことが課題であった。
本研究では、気圧などの循環場を解析対象とし、従来のEA手法において混在していた循環場の「発生」と「成長」過程を分離し、後者に対する温暖化の作用を調べることで力学的な効果の段階的な理解を試みる。これらを達成するため、大気海洋結合モデルを用いた季節予測システムを応用した新しいEAシステムを開発するシステム班と、その手法を用いて極端現象に対する地球温暖化の力学的効果を探求するメカニズム班に分かれて研究を進める。
R5年度は、システム班が、季節予測システムの初期値化過程に変更を加え、温暖化の影響を除去する「温暖化なし」実験を実施できる新しいEAシステムを完成させた。メカニズム班は、システム班が開発した新しいシステムを過去の極端現象に適用し、既存の大気モデルをベースとしたEAシステムに比べて改良の効果が明確に現れていることを確認した。進捗確認のための打合せを、2ヶ月に1回程度の頻度で実施した。

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

既存の季節予測システムを応用した新しいEAシステムの開発が順調に進み、実際のイベントに適用して改良の効果を確認することができた。本システムを用いて、本課題の最終目標である循環場のEAを実現するため、感度実験を行うための準備を開始した。

今後の研究の推進方策

季節予測システムを応用した新しいEAシステムに関する論文、および、メカニズム班によるR4年度の予備解析の成果を論文化する。並行して、極端現象の原因となる循環場のEAを実現するため、完成した新しいEAシステムを用いて、特定の初期値からアンサンブルメンバーを増やす新しいラージアンサンブル実験に着手する。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 10件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Non-ENSO Precursors for Northwestern Pacific Summer Monsoon Variability with Implications for Predictability2024

    • 著者名/発表者名
      Zhang Pengcheng、Xie Shang-Ping、Kosaka Yu、Lutsko Nicholas J.
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 37 号: 1 ページ: 199-212

    • DOI

      10.1175/jcli-d-23-0169.1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Triple‐Dip La Ni?a in 2020?23: North Pacific Atmosphere Drives 2nd Year La Ni?a2023

    • 著者名/発表者名
      Iwakiri Tomoki、Imada Yukiko、Takaya Yuhei、Kataoka Takahito、Tatebe Hiroaki、Watanabe Masahiro
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 50 号: 22 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1029/2023gl105763

    • 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
  • [雑誌論文] Initialization shock in the ocean circulation reduces skill in decadal predictions of the North Atlantic subpolar gyre2023

    • 著者名/発表者名
      Polkova Iuliia、Tatebe Hiroaki、Imada Yukiko、et al.
    • 雑誌名

      Frontiers in Climate

      巻: 5

    • DOI

      10.3389/fclim.2023.1273770

    • 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
  • [雑誌論文] Regional Characteristics of Attribution Risk on the Record-High-Temperature Event of 2022 Rainy Season in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Rui、Imada Yukiko、Kawase Hiroaki
    • 雑誌名

      Bulletin of the American Meteorological Society

      巻: 104 号: 11 ページ: E2121-E2126

    • DOI

      10.1175/bams-d-23-0172.1

    • 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
  • [雑誌論文] MIROC6 Large Ensemble (MIROC6-LE): experimental design and initial analyses2023

    • 著者名/発表者名
      Shiogama Hideo、Tatebe Hiroaki、Hayashi Michiya、Abe Manabu、Arai Miki、Koyama Hiroshi、Imada Yukiko、Kosaka Yu、Ogura Tomoo、Watanabe Masahiro
    • 雑誌名

      Earth System Dynamics

      巻: 14 号: 6 ページ: 1107-1124

    • DOI

      10.5194/esd-14-1107-2023

    • 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
  • [雑誌論文] Role of Ocean Advections during the Evolution of the Pacific Meridional Modes2023

    • 著者名/発表者名
      Shu Qi、Zhang Yu、Amaya Dillon J.、Larson Sarah M.、Kosaka Yu、Yang Jun-Chao、Lin Xiaopei
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 36 号: 13 ページ: 4327-4343

    • DOI

      10.1175/jcli-d-22-0296.1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tropical Pacific Influence on Summertime South African High‐Frequency Temperature Variability and Heat Waves2023

    • 著者名/発表者名
      Martineau P.、Behera S. K.、Nonaka M.、Nakamura H.、Kosaka Y.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 50 号: 14

    • DOI

      10.1029/2022gl101983

    • 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] Regional differences in summertime extremely high temperature in Japan due to global warming.2022

    • 著者名/発表者名
      Ito, R., H. Kawase, and Y. Imada
    • 雑誌名

      J. Appl. Meteor. Climatol.

      巻: 61 号: 10 ページ: 1573-1587

    • DOI

      10.1175/jamc-d-22-0062.1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Event attribution using large ensemble simulations with MIROC, MRI-AGCM and NHRCM2023

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Timely event attribution strategy in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 学会等名
      Meeting of the International ad hoc Detection and Attribution Group
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 過去10年間のイベント・アトリビューション研究の進展2023

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 学会等名
      A3-Foresight京都会合
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Toward operational event attribution2023

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 学会等名
      The 2nd Open Science Conference of the World Climate Research Programme (WCRP)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機動的EA手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      高橋千陽, 今田由紀子, 川瀬宏明, 高薮出, 渡部雅浩
    • 学会等名
      日本気象学会2023年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 2023年夏季日本の極端高温イベントアトリビューション2023

    • 著者名/発表者名
      高橋千陽, 今田由紀子
    • 学会等名
      長期予報研究連絡会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Regional-scale event attribution from a “glocal” perspective2023

    • 著者名/発表者名
      高橋千陽, 今田由紀子
    • 学会等名
      Meeting of the International ad hoc Detection and Attribution Group
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気海洋結合と2015年アジア干ばつの発生確率2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川聡, 今田由紀子, 塩竈秀夫, 建部洋晶
    • 学会等名
      日本気象学会2023年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Weakening of the Silk Road teleconnection under global warming2023

    • 著者名/発表者名
      小坂 優,内田 裕太
    • 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シルクロードテレコネクションの地球温暖化に伴う弱化2023

    • 著者名/発表者名
      小坂 優,内田 裕太
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Attributing and understanding climate changes and extremes2023

    • 著者名/発表者名
      小坂 優,今田由紀子
    • 学会等名
      The 2nd Open Science Conference of the World Climate Research Programme (WCRP)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A wave-like teleconnection along the summertime polar front jet over the Eurasian sector: Dynamics and changes under global warming2023

    • 著者名/発表者名
      Kosaka, Y., and S. Sakai
    • 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 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A large ensemble of decadal predictions using MIROC62023

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, T., H. Tatebe, H. Koyama, and M. Mori
    • 学会等名
      JpGU2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 気候変動予測の不確実性と異常気象の考え方2023

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 学会等名
      自然科学研究機構シンポジウム「自然の中に潜む不確実性とは何か? 持続可能性を考える
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イベント・アトリビューション ー日本の大雨と台風ー2022

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 学会等名
      報道関係者向けオンラインブリーフィング「気候変動は異常気象にどれくらい影響を及ぼしているのか」イベント・アトリビューション科学と報道
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 最新の気候モデルが描き出す地球温暖化と日本の異常気象2022

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 学会等名
      気象学会2022年度春季大会 真鍋淑郎先生ノーベル賞受賞記念特別公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本に猛暑をもたらす“二段重ね高気圧”と台風の関係2022

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 学会等名
      気象学会2022年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] タイムリーなEAに向けて ー令和04年6~7月の熱波を例にー2022

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 学会等名
      最新の成果を踏まえた気候変動予測・影響予測研究に関する研究集会~気候変動予測と災害激甚化への適応~
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] イベント・アトリビューション~異常気象に対する地球温暖化の影響を定量化する新手法2022

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子
    • 学会等名
      気候非常事態宣言ネットワーク(CEN)2周年シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] How to attribute extreme events to climate change using climate model simulations2022

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Imada
    • 学会等名
      Climate Change and Human Health in Asia: Current Impacts, Future Risks, and Cobenefits
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Use of high-resolution large ensemble simulations for attribution and prediction of extreme events2022

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Imada
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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