| 研究課題/領域番号 |
17K14388
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
釜江 陽一 筑波大学, 生命環境系, 助教 (80714162)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | モンスーン / 大気海洋相互作用 / 気候変化 / 古気候 |
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| 研究実績の概要 |
初年度には、共同研究を通して実施した海水温同化実験の解析、および過去1000年間を対象としたマルチモデル実験データの解析を通した初期研究成果を得ることができた。二年目である今年度は、海盆間相互作用を通した様々な時間スケールの気候変動に関する研究を進めた。
観測データと高解像度大気大循環モデルを用いた巨大アンサンブル実験の結果を組み合わせることで、日本を襲う台風の発生頻度が年によって変動する様子を明らかにした。熱帯太平洋・インド洋の海盆間相互作用を通して、北西太平洋亜熱帯高気圧偏差を生み出す様子と、日本を襲う台風の発生頻度が変わる様子を、季節の進行に着目して解析することで、季節的な台風リスクの予測可能性を示唆する研究成果を得た。
太平洋の水温変動を発端とするインド洋・太平洋海盆間相互作用は、年々変動のみならず、長期的な地球温暖化進行時のアジア・太平洋域の気候変化を明らかにする上でも重要と考えられる。この仮説に基づき、地球温暖化時の熱帯インド洋から北西太平洋にかけての水蒸気場の変動を調査したところ、熱帯インド洋から太平洋にかけての水温上昇パターンの不確実性が、北西太平洋および北太平洋の循環場を通して、水蒸気場の変動を大きく変えることを明らかにした。この成果は、年々変動において卓越する海盆間相互作用が、長期的な気候変化の不確実性要因を突き止める上でも極めて重要であり、時間スケールによらないモンスーン変動の特徴の一端を掴むことができた。
英国気象局ハドレーセンターと協力し、地球温暖化時に二酸化炭素濃度の上昇が、大気放射と陸面昇温を通して、直接的に全球の大気・雲を変える実態を明らかにした。
研究成果はいずれも査読付き国際誌に掲載するとともに、国際会議・国内学会で広く発表した。
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| 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
熱帯インド洋と太平洋の相互作用が北西太平洋のモンスーンに影響することに着目し、観測データに加えて、高解像度大気大循環モデルを用いたアンサンブル実験の結果を組み合わせて調査した結果、太平洋の水温変動を発端とする、春から秋にかけての詳細な大気循環場、台風発生頻度の変動を明らかにすることができた。
年々変動において卓越する、熱帯太平洋・インド洋の結合によって、アジア域の気候が大きく左右されることをもとに、地球温暖化時の水蒸気の流れの変化を調査した。これまでは結合モデル相互比較プロジェクトCMIP5の出力結果を用いて検証されてきたが、本課題では、気象研究所が開発した高解像度大気大循環モデルを用いた、複数の海水温上昇パターンを仮定した、多数アンサンブル実験の出力結果を用いることによって、海水温上昇パターンの不確実性の重要度を定量的に評価した。従来からも世界の海水温上昇パターンが、将来のモンスーンの変化を予測する上で極めて重要であることは指摘されていたが、本課題では高い性能を有する高解像度モデルにより、系統的な検証を実施し、平成30年7月豪雨のような自然災害リスクの変化にとっても重要であることを突き止めることができた。
将来のモンスーンの予測には、大気中二酸化炭素濃度が上昇することによる陸面の応答も重要である。この影響度を定量化するため、英国気象局ハドレーセンターの研究者と協力し、陸面の情報を緩和することにより、異なる物理プロセスの影響を分離した。その結果、大気放射の変化と陸面の昇温により、亜熱帯海洋上の雲とそれによる放射収支が変化し、陸上と海上の応答コントラストを形成することを見出した。
研究成果はいずれも査読付き国際誌に掲載し、国際会議・国内学会で発表するに至った。
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| 今後の研究の推進方策 |
地球上の最大のモンスーンシステムであるアジアモンスーンは、南西気流により大量の水蒸気を運び、ときに平成30年7月豪雨のような自然災害をもたらす。モンスーンと水蒸気の大規模輸送との関係を、本課題で既に明らかにした熱帯太平洋とインド洋の海盆間相互作用による夏季の変調に加え、その季節進行を含めて包括的に明らかにする。特に、熱帯太平洋昇温後のインド洋・西太平洋の昇温と、熱帯太平洋の降温の影響は、その季節進行のわずかな差異が重要であることが指摘されている。海盆間の相互作用が世界のモンスーンを変調させるメカニズムを、初夏、晩夏のように季節進行に沿って明らかにする。
他の地域のモンスーンも、世界の海水温の偏差から大きな影響を受ける。オーストラリアモンスーンやアフリカモンスーンはその典型であり、熱帯インド洋、太平洋、大西洋の水温偏差が大気の東西循環や、海陸の温度勾配を変えることでモンスーンに影響する。本課題内では、近年の大西洋の昇温が惑星規模のモンスーンの強化傾向を駆動していることを特定したものの、個々のモンスーンの長期的な変動の要因を特定するには至っていない。今後、本課題をもとにした発展的研究を進めるためにも、世界各地のモンスーンの同時・時間差変動の実態とその要因を明らかにすることを目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本課題予算で支出予定であった論文出版費を、学内出版助成金から支出することができたため、次年度使用額が生じた。現在準備中の論文の出版費、オープンアクセス費、出張費として、成果を広く発信するために使用する予定である。
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