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2018 年度 実施状況報告書

観測史上初2016年赤道成層圏循環の崩壊を予測できるか

研究課題

研究課題/領域番号 17K18816
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

河谷 芳雄  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 統合的気候変動予測研究分野, 主任研究員 (00392960)

研究分担者 渡辺 真吾  国立研究開発法人海洋研究開発機構, シームレス環境予測研究分野, 分野長 (50371745)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード赤道準2年振動
研究実績の概要

昨年度、中間圏・下部熱圏を含む水平解像度60km、鉛直解像度300mという高解像度の大気大循環モデルJAGUARを用いて、2016年に観測された成層圏QBO崩壊現象の再現実験を行い、高度40hPaでQBO西風位相の中に東風が形成されるという、QBO崩壊の再現に世界で初めて成功した。しかしながらそれより上空でのQBO西風位相が時間とともに上昇する特徴の再現はできないという問題点もあった。

QBO崩壊現象には2015年のエルニーニョが関係しているという報告もある為、今年度は、エルニーニョの海面水温を与えた従来の実験に加えて、気候値の海面水温を与えた実験を行った。気候値実験では中緯度ロスビー波が赤道域へ伝播するのに好都合な背景場にならず、QBO崩壊現象を起こす条件になりにくいことが分かった。このことから、エルニーニョ海面水温分布が要因の1つであることが示唆された。

さらに初期値を11月までさかのぼった追加実験を行った。25アンサンブル実験のうち、17ケースでQBO崩壊現象の再現に成功した。またモデルのチューニング次第で、20hPa付近の西風位相の上昇が再現できるケースがあることも判明した。更なる実験を継続し、QBO崩壊現象の包括的な理解を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

3年間の研究計画の中で、既に2本の論文が出版され、更なる追加実験も順調に行われており、当初の計画以上に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

交付申請書に沿って、引き続き気候モデルを用いた実験、再解析・各種観測データの解析を進め、成果を積極的に発表し、論文化していく。

次年度使用額が生じた理由

今年度は更なる気候モデル実験を行い、モデルデータ、各種観測データ解析に取り掛かり、成果を出すことができた。昨年度の繰越金を含めて計画的に使用し、残高約1.5万と、予定した金額をほぼ使用した。来年度は本科研費を推進する為の海外研究協力者の招聘旅費・謝金及び成果の宣伝、論文出版費用に充てる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 その他

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

  • [国際共同研究] オックスフォード大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      オックスフォード大学
  • [国際共同研究] ハワイ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ハワイ大学
  • [雑誌論文] The Effects of a Well-Resolved Stratosphere on the Simulated Boreal Winter Circulation in a Climate Model2019

    • 著者名/発表者名
      Kawatani Yoshio、Hamilton Kevin、Gray Lesley J.、Osprey Scott M.、Watanabe Shingo、Yamashita Yousuke
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 76 ページ: 1203~1226

    • DOI

      https://doi.org/10.1175/JAS-D-18-0206.1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The influences of El Nino and Arctic sea-ice on the QBO disruption in February 20162018

    • 著者名/発表者名
      Hirota N.、Shiogama H.、Akiyoshi H.、Ogura T.、Takahashi M.、Kawatani Y.、Kimoto M.、Mori M.
    • 雑誌名

      npj Climate and Atmospheric Science

      巻: 1 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41612-018-0020-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Hindcasts of the 2016 Disruption of the Stratospheric QBO2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Watanabe, Kevin Hamilton, Scott Osprey, Yoshio Kawatani, Eriko Nishimoto
    • 学会等名
      SPARC General Assembly 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Hindcasts of the 2016 Disruption of the Stratospheric QBO2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Watanabe, Kevin Hamilton, Scott Osprey, Yoshio Kawatani, Eriko Nishimoto
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
  • [学会発表] Hindcasts of the 2016 Disruption of the Stratospheric QBO2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Watanabe, Kevin Hamilton, Scott Osprey, Yoshio Kawatani, Eriko Nishimoto
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 15th Annual Meeting
  • [備考] Yoshio Kawatani

    • URL

      https://sites.google.com/site/yoshiokawatani/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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