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2018 年度 実績報告書

革新的洋上ゾンデ観測の提案~水平スキャニングが掴む黒潮前線の対流圏大気への影響

研究課題

研究課題/領域番号 17H02958
研究機関三重大学

研究代表者

立花 義裕  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (10276785)

研究分担者 万田 敦昌  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00343343)
西井 和晃  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50623401)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード大気海洋相互作用 / 黒潮前線 / ラジオゾンデ観測
研究実績の概要

暖かい黒潮とその北方の海を隔てる海洋水温前線(黒潮前線)では,僅か数km の水平距離で水温が急変していることが知られている.横たわる黒潮前線の北に隣接する紀伊半島や四国などの日本列島の南岸の降水量は際だって多く,熱帯や離島を除けば世界一の多雨地帯である.黒潮に近接した地域の植生は他の日本列島の植生と大きく異なる.従って,地理学的・森林科学的・生態学的にみても黒潮に近接する日本列島の南岸が多雨地帯である理由が明確となる意義は大きい.研究代表者らは黒潮前線が日本南岸の降雨を促進するプロセス仮説を立てた.この仮説を,研究代表者らが発案した水平スキャニング可能な革新的GPS ゾンデ観測手法を用いて直接観測で実証しそれを裏打ちする数値実験によって立証することが本研究の目的である.
この仮説は他の海洋前線近傍で起る可能性があり,他の海域への適用への挑戦や,上述の地理学的・森林科学的な応用にも挑戦する.以上が目的である.黒潮とその北方の海を隔てる黒潮前線では,僅か数km の水平距離で水温が急変する.よって,現象の水平スケールも数km 程度である. 黒潮前線の影響をゾンデ観測で実証し,それを立証し一般化するためには,旧来型のゾンデ観測では不可能である.そのために以下の二つの新たな観測手法を開発した.黒潮前線によると対流圏中上層への影響を実証可能な,ゾンデ観測の革新的手法「風追尾式 多高度係留観測」と「同時多発移動連続放球」である.これら手法を代表者と分担者が属する三重大学練習船による学生実習を通じて黒潮海域でゾンデ観測を前倒しで実施することが出来た.当該年度はこれら観測から得られたデータを主として吟味した.その結果,現場観測にほぼ成功であったことが確認できた.

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

潮前線によると対流圏中上層への影響を実証可能な,ゾンデ観測の革新的手法「風追尾式 多高度係留観測」と「同時多発移動連続放球」という二つの新たな観測手法を開発した.これら手法を代表者と分担者が属する三重大学練習船による学生実習を通じて黒潮海域でゾンデ観測を前倒しで実施することが出来た.当該年度はこれら観測から得られたデータを主として吟味した.その結果,現場観測にほぼ成功であったことが確認でき,他の海域での応用の可能性にも着手した.
以上のことから当初の予定通り順調に研究が進んでいると判断した.

今後の研究の推進方策

今年度は前年度に引き続き,取得されたデータを基に主として数値実験に力点を置いた研究を行う.観測で取得された大気の背景場を初期条件とし,海洋観測で得られた黒潮前線を挟んで急変する海面水温の大きなコントラストを下部境界条件として与え,黒潮前線が再現可能な超高解像度な水平鉛直分解能で領域大気モデルによる数値実験を継続(観測再現実験)し,それを解析する.また,意図的に黒潮前線を無くした実験(黒潮前線除去実験)や黒潮前線を解像しない水平にも鉛直にも荒い解像度の実験(低解像度実験)も継続的に実施しそれを解析する.また,補助的観測の必要性を吟味し,必要であると判断された場合は,現場観測も行う.なお,解析等の補助として特定事業研究員(1名)を雇用する.WEB サイトやソーシャル・ネットワーキング・サービス(SNS)での情報発信はもちろんのこと,テレビなどの一般メディアでの情報発信も行う.
また,この仮説を他の海域への適用可能性へ向けた,応用研究や一般化研究も実施する.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] アラスカ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      アラスカ大学
  • [雑誌論文] Warm hole in Pacific Arctic sea ice cover forced mid-latitude Northern Hemisphere cooling during winter 2017?182019

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Yoshihiro、Komatsu Kensuke K.、Alexeev Vladimir A.、Cai Lei、Ando Yuta
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: ~

    • DOI

      10.1038/s41598-019-41682-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recent Breakdown of the Seasonal Linkage between the Winter North Atlantic Oscillation/Northern Annular Mode and Summer Northern Annular Mode2019

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Koji、Ogi Masayo、Tachibana Yoshihiro、Nakamura Tetsu、Oshima Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 32 ページ: 591~605

    • DOI

      10.1175/JCLI-D-17-0820.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interhemispheric Synchronization Between the AO and the AAO2018

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Y.、Inoue Y.、Komatsu K. K.、Nakamura T.、Honda M.、Ogata K.、Yamazaki K.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 ページ: 13,477~13,484

    • DOI

      10.1029/2018GL081002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of a climatological short break in the polar night jet in early winter and its relation to cooling over Siberia2018

    • 著者名/発表者名
      Ando Yuta、Yamazaki Koji、Tachibana Yoshihiro、Ogi Masayo、Ukita Jinro
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 18 ページ: 12639~12661

    • DOI

      10.5194/acp-18-12639-2018

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of atmospheric internal variability on the long-term Siberian water cycle during the past 2 centuries2018

    • 著者名/発表者名
      Oshima Kazuhiro、Ogata Koto、Park Hotaek、Tachibana Yoshihiro
    • 雑誌名

      Earth System Dynamics

      巻: 9 ページ: 497~506

    • DOI

      10.5194/esd-9-497-2018

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Duration and decay of Arctic stratospheric vortex events in the ECMWF seasonal forecast model2018

    • 著者名/発表者名
      Orsolini Yvan J.、Nishii Kazuaki、Nakamura Hisashi
    • 雑誌名

      Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society

      巻: 144 ページ: 2876~2888

    • DOI

      10.1002/qj.3417

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanisms for the Maintenance of the Wintertime Basin-Scale Atmospheric Response to Decadal SST Variability in the North Pacific Subarctic Frontal Zone2018

    • 著者名/発表者名
      Okajima Satoru、Nakamura Hisashi、Nishii Kazuaki、Miyasaka Takafumi、Kuwano-Yoshida Akira、Taguchi Bunmei、Mori Masato、Kosaka Yu
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 31 ページ: 297~315

    • DOI

      10.1175/JCLI-D-17-0200.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessing the impact of the Kuroshio Current on vertical cloud structure using CloudSat data2018

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Akira、Kawamoto Kazuaki、Manda Atsuyoshi、Li Jiming
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics Discussions

      巻: 18 ページ: 1~21

    • DOI

      10.5194/acp-2017-1134

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [備考] 三重大学 気象・気候ダイナミクス

    • URL

      http://www.bio.mie-u.ac.jp/kankyo/shizen/lab1/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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