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日本周辺の急速な海面水温・気温上昇が温帯低気圧に伴う顕著現象へ与える影響の評価

公募研究

研究領域変わりゆく気候系における中緯度大気海洋相互作用hotspot
研究課題/領域番号 22H04491
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
研究機関立正大学

研究代表者

平田 英隆  立正大学, データサイエンス学部, 専任講師 (30808499)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード温帯低気圧 / 爆弾低気圧 / 豪雨 / 暴風 / 海面水温・気温上昇
研究開始時の研究の概要

日本付近の海面水温や気温の長期的な上昇率は、世界平均の値と比して、高い。海面水温や気温の上昇は、大気中の水蒸気量の増加にも関与し、豪雨などの顕著現象に影響する可能性がある。近年、冬季において、温帯低気圧に伴って観測記録を更新する顕著現象がしばしば観測されている。このような顕著現象に対して日本付近の海面水温や気温の上昇は、どの程度、影響をおよぼしていたのだろうか。本研究課題では、数値モデリング技術を活用して、海面水温や気温の上昇が温帯低気圧に伴う顕著現象へ与える影響の定量的評価を目指す。

研究実績の概要

昨年度の調査により、日本の東方海上の黒潮続流域において、近年、特に大きな海面水温の昇温が生じており、この昇温が2020年1月に温帯低気圧の通過に伴って茨城県で発生した記録的な豪雨や2021年2月に黒潮続流域で生じた低気圧の非常に急激な発達へ部分的に影響したことが示唆された。本年度はまず、昨年度に得られた結果の信頼性を検証するために、領域雲解像モデルを利用して各イベントの再現実験および続流域における高海面水温偏差の除去実験(海面水温感度実験)を、それぞれ7つの異なる初期値を用いて実施した。これらの実験から得られた結果を統計解析したところ、2つの実験群(再現実験群と海面水温感度実験群)の間には統計的に有意な差があることがわかった。これらの調査から、近年の日本の東方海上の海面水温の昇温が、低気圧に伴う豪雨や低気圧発達の強化へ寄与したことが裏付けられた。
さらに、日本の東方海上の海面水温の昇温が他の顕著現象へ与える影響について調査するために、2023年9月に千葉県で発生した記録的な豪雨イベントについても再現実験および海面水温感度実験を実施することで調査を行った。再現実験と比較して、海面水温感度実験では、千葉県付近の降水が100 mm以上抑制された。さらに、日本東方海上の海面水温偏差を系統的に変えた数値実験から得られた結果は、日本東方海上の海面水温偏差と千葉県付近の降水量には、概ね正の線形関係があることを示した。これらの結果は、日本東方海上の昇温がこの豪雨にも影響することを示す。
以上のように、本研究課題を通じて、日本東方海上の顕著な海面水温の上昇が、近年の豪雨や低気圧発達に影響したことが示された。これらの研究成果は、28th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics等で報告を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

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

    (12件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [学会発表] Physical processes leading to the response of extratropical cyclones to sea surface temperature variations around the Kuroshio Current2024

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Hirata, Ryuichi Kawamura, Masami Nonaka
    • 学会等名
      104th AMS Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海流の変動が温帯低気圧の構造へ与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      平田英隆
    • 学会等名
      「環境場の違いがもたらす多様な温帯低気圧構造の形成機構」に関する研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Impact of recent ocean warming east of Japan on extreme weather events due to extratropical cyclones2023

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Hirata, Ryuichi Kawamura, Masami Nonaka, Shoichiro Kido
    • 学会等名
      Mid-latitude Ocean-Atmosphere Interactions: Their Processes and Predictability
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of recent ocean warming east of Japan on a heavy rainfall event associated with an extratropical cyclone2023

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Hirata, Ryuichi Kawamura, Masami Nonaka, Shoichiro Kido
    • 学会等名
      28th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 黒潮大蛇行が気象/気候へ与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      平田英隆
    • 学会等名
      黒潮大蛇行ワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 中緯度海洋と温帯低気圧に伴う豪雨2023

    • 著者名/発表者名
      平田英隆
    • 学会等名
      第56回メソ気象研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本東方海上の海面水温の急上昇が温帯低気圧に伴う顕著現象へ与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      平田英隆, 川村隆一, 野中正見, 木戸晶一郎
    • 学会等名
      中緯度大気海洋相互作用hotspot2研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 黒潮続流域の海面水温偏差に対する 2021年2月の爆弾低気圧の応答2022

    • 著者名/発表者名
      平田英隆, 川村隆一, 野中正見
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 黒潮続流域周辺における顕著な海面水温上昇が温帯低気圧に伴う顕著現象へ与える可能性2022

    • 著者名/発表者名
      平田英隆, 川村隆一, 野中正見, 木戸晶一郎
    • 学会等名
      中緯度大気海洋相互作用の観測・解析に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 黒潮大蛇行に対する温帯低気圧の応答プロセス2022

    • 著者名/発表者名
      平田英隆, 川村隆一, 野中正見
    • 学会等名
      日本海洋学会2022年度秋季大会 シンポジウム 黒潮大蛇行研究-これまでの歩みと今後の展望-
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本東方のSST偏差が2021年2月に急速に発達した温帯低気圧へ与えた影響2022

    • 著者名/発表者名
      平田英隆, 川村隆一, 野中正見
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所国際沿岸海洋研究センター研究集会 「多重階層結合系における対流圏大気現象の過去・現在・未来」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 黒潮の流路変動に対する急激に発達する温帯低気圧に伴う前線構造の応答2022

    • 著者名/発表者名
      平田英隆, 川村隆一, 野中正見
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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