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2017 年度 実績報告書

過去100年の亜熱帯モード水水温の構築:海洋温暖化評価と数十年周期変動機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K17756
研究機関東北大学

研究代表者

杉本 周作  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50547320)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード亜熱帯モード水 / 海洋温暖化 / 10年周期変動 / 領域大気モデル / CMIP5 / 大気海洋相互作用 / 再解析データ
研究実績の概要

本研究課題では、亜熱帯海洋の長期変化と変動、そして上空大気場へのその影響解明を目的とした。これを実現するために亜熱帯海洋に分布する巨大な水塊である亜熱帯モード水を主たる研究対象とした。
(1)全球亜熱帯モード水の顕著な水温上昇:前年度までにデータ収集および品質管理作業を終えた。本年度は、観測データおよび歴史実験再現データを併用して解析を行った結果、全球の亜熱帯モード水は過去100年あたり1度を超える速いペースで昇温していることを発見した。そして、この昇温は亜熱帯モード水形成域での水温上昇を反映した結果であることを見出した(Sugimoto et al. 2017)。本成果は、海洋が吸収した熱の移流・蓄積過程解明に資するものである。
(2)北太平洋亜熱帯モード水水温の10年規模変動機構の確立:(1)で作成した時系列にwavelet解析を行った結果、北太平洋亜熱帯モード水水温は10年周期が卓越することを発見した。そして、水温変動の要因は1990年頃を境に変わっていることを見出した。すなわち、1990年までは冬季北西季節風に伴う冷却効果が要因であり、1990年以降では黒潮続流流路形態変化に起因した海洋成層変化に伴う下層水取り込み過程変化が主因であることを発見した(Sugimoto and Kako 2016)。
(3)北太平洋亜熱帯モード水の大気場への影響評価: 亜熱帯モード水を取り込む暖水渦に着目し、「暖水渦がある海」と「ない海」で大気モデルを駆動し、アンサンブル実験を実施した。その結果、暖水渦は、顕熱加熱により大気境界層内を暖めることがわかった。さらに、この加熱に起因した運動量鉛直混合機構により海上風収束場が形成され、これに伴う上昇流が降水をもたらし、その結果生じた潜熱加熱が境界層上の大気を暖めることが示された(Sugimoto et al. 2017)。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Scripps Institution of Oceanography(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Scripps Institution of Oceanography
  • [雑誌論文] Fifty years of the 137E repeat hydrographic section in the western North Pacific Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Oka, E., M. Ishii, T. Nakano, T. Suga, S. Kouketsu, M. Miyamoto, H. Nakano, B. Qiu, S. Sugimoto, and Y. Takatani
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 74 ページ: 115-145

    • DOI

      s10872-017-0461-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 総論:「災害をもたらす気象とその背景」「北太平洋を中心とした海洋表層変動研究の現状と将来」2018

    • 著者名/発表者名
      西井和晃,杉本周作,田中潔
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 50 ページ: 87-92

  • [雑誌論文] Enhanced warming of the subtropical mode water in the North Pacific and North Atlantic2017

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, S., K. Hanawa, T. Watanabe, T. Suga, and S.-P. Xie
    • 雑誌名

      Nature Climate Change

      巻: 7 ページ: 656-658

    • DOI

      10.1038/nclimate3371

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Local atmospheric response to warm mesoscale ocean eddies in the Kuroshio-Oyashio Confluence region2017

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, S., K. Aono, and S. Fukui
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1038/s41598-017-12206-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 総論:「海洋循環に果たすスケール間相互作用の理解」「東西・南北・上下から見た日本の気象と気候」2017

    • 著者名/発表者名
      杉本周作,西井和晃,田中潔
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 49 ページ: 267-271

  • [雑誌論文] 春季黒潮上における海面気圧極小の形成要因2017

    • 著者名/発表者名
      木村覚志,杉本周作,須賀利雄
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 49 ページ: 303-311

  • [学会発表] Enhanced warming of the subtropical mode water in the North Pacific and North Atlantic2018

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, S., K. Hanawa, T. Watanabe, T. Suga, and S.-P. Xie
    • 学会等名
      Ocean Science Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本東岸沖暖水渦が冬季大気場に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      杉本周作,青野憲史,福井真
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度春季大会
  • [学会発表] 日本東岸沖暖水渦に対する冬季大気の応答2017

    • 著者名/発表者名
      杉本周作,青野憲史,福井真
    • 学会等名
      大気海洋相互作用研究会主催2017年度山中湖シンポジウム
  • [学会発表] 過去100年間での北太平洋亜熱帯モード水水温の顕著な上昇2017

    • 著者名/発表者名
      杉本周作,花輪公雄,渡邊朝生,須賀利雄,Shang-Ping Xie
    • 学会等名
      日本海洋学会2017年度秋季大会
  • [学会発表] 本州南方黒潮域における短周期変動の時空間分布特性2017

    • 著者名/発表者名
      金久保雅刀,杉本周作,須賀利雄
    • 学会等名
      日本海洋学会2017年度秋季大会
  • [備考] 科研費課題紹介ページ

    • URL

      http://www.pol.gp.tohoku.ac.jp/~sugimoto/main/kaken/2016-2018_wakate/index.html

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-06-07  

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