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太陽活動が海洋変動と気候に与える影響の解明

公募研究

研究領域太陽地球圏環境予測:我々が生きる宇宙の理解とその変動に対応する社会基盤の形成
研究課題/領域番号 16H01184
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

黒田 友二  気象庁気象研究所, 気候研究部, 研究官 (80343888)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード気候変動 / 海洋変動 / 太陽活動 / 対流圏成層圏結合 / 大気海洋相互作用 / 地球システムモデル
研究実績の概要

本研究では観測された海洋および気象データと、計算機上で太陽黒点周期変動として想定される太陽放射等の変動で駆動した地球大気海洋の運動を模した精密なモデルによる数値実験から、太陽活動の海洋変動と気候への関係を明らかにすることを目的とする。その目的のため、平成29年度は下記の項目について研究を行った。
1、気象研で開発した地球システムモデルを用いて、850年から2000年までの過去再現実験を用い、そのうち11年周期変動が顕著である1700年から2000年までのデータを用いて太陽活動11年周期変動に対応する気候への影響の解析を行った。この数値実験では、観測から推定される太陽放射のスペクトル強度の変化に加えて、軌道要素や火山噴火に伴うエアロソル量や温室効果ガス濃度を時間の関数としてモデルに入れて積分を行うことで過去を再現するランとなっている。太陽活動11年周期変動に対する応答の解析は全放射強度の11年周期変動に対する回帰として計算した。その結果、東西平均東西風の変動については観測と同様に上部成層圏から対流圏へと極夜ジェット振動(PJO)のような形で降りてくる変動が見いだされた。但し、西風偏差が下りて北大西洋域に正の北大西洋振動が形成されるタイミングは、最近の観測でみられるような太陽活動のピークあたりではなく、むしろ太陽活動の極小期に近いタイミングであった。太平洋域でも同じく太陽活動の極小期に近いタイミングでアメリカ西方北太平洋域で正極となるPNA的な信号が現れた。また、熱帯太平洋では、信号は弱いものの、太陽活動のピークから遅れる形でラニーニャ的変動が現れた。
2、太陽活動の影響は成層圏極渦の変調を通して、北大西洋の海洋循環を変調し北大西洋変動に遅延した影響を与えることの他に、熱帯域ではエルニーニョ・南方振動との相互作用を通じ非線形な応答が生じる可能性を示した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書

研究成果

(40件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 雑誌論文 学会発表 図書

  • [国際共同研究] GEOMAR(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] On the Origin of the Solar Cycle Modulation of the Southern Annular Mode2018

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Y.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 123 ページ: 1959-1969

    • DOI
      10.1002/2017jd027091
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Simple Multivariable Maximum Covariance Analysis Method2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y., and K. Kodera,
    • 雑誌名

      気象集誌

      巻: 95 号: 3 ページ: 171-180

    • DOI
      10.2151/jmsj.2017-009
    • NAID
      130005626479
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Dynamics and Predictability of Downward-Propagating Stratospheric Planetary Waves Observed in March 20072017

    • 著者名/発表者名
      Mukougawa H., S. Notuchi, Y. Kuroda, R. Mizuta, and K. Kodera
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 74 ページ: 3533-3550

    • DOI
      10.1175/jas-d-16-0330.1
    • NAID
      120006401724
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Eurasian Cold Surges Triggered by the Nonlinear Reflection of Stratospheric Planetary Waves in December 20122017

    • 著者名/発表者名
      Kodera, K., and H. Mukougawa,
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 13 号: 0 ページ: 140-145

    • DOI
      10.2151/sola.2017-026
    • NAID
      130005917393
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Influence of Atmospheric Waves on the Maintenance and Variability of the Southern Subtropical Jet in Winter2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y.
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. Atmos.

      巻: 122 ページ: 771-783

    • DOI
      10.1002/2016jd025814
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Delayed North Atlantic response to solar forcing of the stratospheric polar vortex2017

    • 著者名/発表者名
      Yukimoto, S., K. Kodera, and R. Thieblemont
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 13 号: 0 ページ: 53-58

    • DOI
      10.2151/sola.2017-010
    • NAID
      130005549208
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著/国際学会である
  • [雑誌論文] Impact of interactive chemistry of stratospheric ozone on2017

    • 著者名/発表者名
      Noda, S., K. Kodera, Y. Adachi, M. Deushi, A. Kitoh, R. Mizuta, S. Murakami, K. Yoshida, and S. Yoden
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research-Atmospheres

      巻: 122 ページ: 878-895

    • DOI
      10.1002/2016jd025508
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stratospheric tropical warming event and its impact on the polar and tropical troposphere2017

    • 著者名/発表者名
      Kodera K., N. Eguchi, H. Mukougawa, T. Nasuno, and T. Hirooka
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys.,

      巻: 17 ページ: 1-11

    • DOI
      10.5194/acp-17-1-2017
    • NAID
      120006413982
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Atmospheric Waves on the Formation and the Maintenance of the Subtropical Jet during the Northern Hemisphere Winter -A New Method for Analyzing the Responses to Specific Forcings-2016

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y.
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. Atmos.

      巻: 121 ページ: 4674-4690

    • DOI
      10.1002/2015jd024592
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of the Solar Cycle on the Polar-Night Jet Oscillation in the Southern Hemisphere2016

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y., and M. Deushi
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. Atmos.

      巻: 121 ページ: 11575-11589

    • DOI
      10.1002/2015jd024204
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Predictability of the Stratospheric Polar Vortex Breakdown: An Ensemble Reforecast Experiment for the Splitting Event in January 20092016

    • 著者名/発表者名
      S. Noguchi, H. Mukougawa, Y. Kuroda, R. Mizuta, S. Yabu, and H. Yoshimura
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. Atmos.,

      巻: 121 ページ: 3388-3404

    • DOI
      10.1002/2015jd024581
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rapid convective transport of tropospheric air into the tropical lower stratosphere during the 2010 sudden stratospheric warming2016

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, N, K. Kodera, B.M. Funatsu, H. Takashima, and R. Ueyama
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 12A 号: Special_Edition ページ: 13-17

    • DOI
      10.2151/sola.12A-003
    • NAID
      130005259606
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
  • [雑誌論文] How can we understand the global distribution of the solar cycle signal on the Earth's surface?2016

    • 著者名/発表者名
      Kodera K., R. Thieblemont, S. Yukimoto, and K. Matthes
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys.,

      巻: 16 ページ: 12925-12944

    • DOI
      10.5194/acp-16-12925-2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] 南半球冬季亜熱帯ジェットの維持機構2017

    • 著者名/発表者名
      黒田友二
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 太陽活動による南半球環状モード変調の起源2017

    • 著者名/発表者名
      黒田友二
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 太陽活動の北大西洋域への影響について2017

    • 著者名/発表者名
      黒田友二
    • 学会等名
      異常気象研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2016年8月の日本の猛暑に関連する熱帯の大規模積雲対流活動と成層圏循環の急変の影響2017

    • 著者名/発表者名
      小寺邦彦, 江口菜穂, Ueyama Rei, 小林ちあき
    • 学会等名
      異常気象研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] mpact of the tropical lower stratospheric cooling on extreme deep convective activity: Abrupt seasonal transition in boreal summer monsoon2017

    • 著者名/発表者名
      Kodera K., R. Ueyama, and N. Eguchi
    • 学会等名
      熱帯気象研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Influence of the solar cycle on the polar-night jet oscillation2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y.
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Influence of atmospheric waves on the maintenance and variability of te southern subtropical jet in winter2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y.
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Role of Stratospheric Cooling on the Tropical Troposphere and the Ocean2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kodera, N. Eguchi, R. Ueyama, B. M. Funatsu, and C. Claud
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Involvement of recent tropical stratospheric cooling on tropical ocean and tropospheric circulation change2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kodera, N. Eguchi, R. Ueyama, Y. Kuroda, C. Kobayashi
    • 学会等名
      Joint SPARC Dynamics & Observations Workshop- QBOi, FISAPS & SATIO-TCS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Possible role of tropical stratospheric cooling on recent tropical change through modulation of extreme deep convection2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kodera, N. Eguchi
    • 学会等名
      Asian Conference on Meteorology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Solar-PJO relationship and the NAO -Analysis with an earth system model2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y.
    • 学会等名
      SOLARIS-HEPPA group meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Nonlinear response of Pacific SSTs to Solar cycle2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kodera, Y. Kuroda, and R. Thieblemont
    • 学会等名
      SOLARIS-HEPPA group meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] 予測可能性評価 -SNAP国際プロジェクトを例として2017

    • 著者名/発表者名
      黒田友二
    • 学会等名
      PSTEP名古屋モデリング研究会
    • 発表場所
      名古屋大学、名古屋市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 最近の成層圏研究と太陽活動2017

    • 著者名/発表者名
      黒田友二
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所、相模原市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Solar signal observed in the historical integration of MRI-ESM2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y., and K. Yoshida
    • 学会等名
      The second international symposium of the PSTEP
    • 発表場所
      京都大学、京都市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Solar cycle influence on the southern hemisphere climate2017

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y.
    • 学会等名
      The second international symposium of the PSTEP
    • 発表場所
      京都大学、京都市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Role of the ocean in the solar cycle signal in the Earth’s surface2017

    • 著者名/発表者名
      Kodera K.
    • 学会等名
      The second international symposium of the PSTEP
    • 発表場所
      京都大学、京都市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Influence of atmospheric waves on the formation and maintenance of the subtropical jet during the northern hemisphere winter2016

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y.
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Influence of atmospheric waves on the formation and maintenance of the subtropical jet during the northern hemisphere winter2016

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y.
    • 学会等名
      European Meteorological Society annual meeting/ European Conference for Applied Meteorology and Climatology 2016
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Solar cycle modulation of southern annular mode2016

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Absorbing and reflecting sudden stratospheric warming events and their relationship with tropospheric circulation2016

    • 著者名/発表者名
      Kodera, K., H. Mukougawa, P. Maury, C. Claud, and M. Ueda
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Solar cycle modulation of ENSO variability2016

    • 著者名/発表者名
      Kodera K., and R. Thieblemont
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Role of Stratospheric Cooling on the Tropical Troposphere and the Ocean2016

    • 著者名/発表者名
      Kodera K., N. Eguchi, R. Ueyama
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Effect of stratospheric ozone on tropical tropospheric and stratospheric circulation after a stratospheric sudden warming event2016

    • 著者名/発表者名
      Deushi M., and Y. Kuroda
    • 学会等名
      Quadrennial Ozone symposium 2016
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [図書] 気候変動の辞典2017

    • 著者名/発表者名
      黒田友二(分担)
    • 総ページ数
      460
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 低温と環境の科学辞典(分担執筆:極夜ジェット執筆)2016

    • 著者名/発表者名
      黒田友二
    • 総ページ数
      432
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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