エルニーニョ・南方振動に伴う重力波及び成層圏準2年振動の変調

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H01286
• 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, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 主任研究員 (00392960)
• 研究分担者: 藤原 正智 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (00360941) ; 高薮 縁 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (10197212) ; 渡辺 真吾 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), センター長代理 (50371745)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 赤道準2年振動 / エルニーニョ・南方振動

研究実績の概要

昨年度出版したENSO-QBO論文結果をもとに、SPARC QBOi国際プロジェクトの新実験である、ENSO-QBO実験を主導した。データ提出済みの5機関のデータの初期解析を行い、結果を紹介することで、新たな研究機関の参加を促し、合計11研究機関がENSO-QBO実験に参加することになった。来年度さらにデータが揃う予定である。上記と関連して、MIROC-AGCMおよびモデルMIROC-ESMを用いたENSO-QBO実験のデータを国際共同解析用のサーバにデータをアップロードし、初期結果を解析した。
引き続き国際的な全球大気再解析比較プロジェクト(S-RIP)にco-leadのひとりの立場(藤原)で参加し、最終報告書の原稿について査読結果への対応をおこなった。最終報告書はWCRP/SPARCのReport seriesのひとつとして、2021年7月に出版予定である。また、複数の再解析データ（ERA5+ERA5.1、JRA-55、MERRA-2、CFSR、ERA-Interim）を用いて、成層圏循環の分析に利用される変形オイラー平均（TEM）運動方程式の各項について、季節変動、ENSO、QBO、太陽11年周期変動等それぞれに伴うシグナルを抽出し調べるとともに、大規模火山噴火に伴う成層圏循環の応答について調査した。
記録的な7日平均降水量と大気水蒸気収束を伴った2020年7月の九州球磨川豪雨について、上空の大気環境場を調べた。この年の６月―７月、ユーラシア大陸上の上部対流圏において亜熱帯アジアジェットに沿った波束伝播が異常に持続し、ここに亜寒帯回りの波束が作用したことで、シルクロードパターンが強化され九州地方への持続的水蒸気フラックスを維持したと解析された。2020年7月はラニーニャの開始月である。昨年度の研究から日本および東アジアでラニーニャ時にAtmospheric Riverがより多く観測されることがわかっており、その関連性も課題である。

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

研究計画調書に沿って研究が進み、国際共同研究の進展もあり、成果も順調に出ている。

今後の研究の推進方策

交付申請書に沿って、引き続きENSOに伴う赤道準2年振動の変調メカニズムを解明する為の詳細な解析を行う。世界の他機関モデル実験データにも着手し、順次論文化していく。

研究成果

• [国際共同研究] ハワイ大学/NorthWest Research Associates/NASA(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: ハワイ大学/NorthWest Research Associates/NASA
  • 他の機関数: 2
• [国際共同研究] オックスフォード大学/イギリス大気科学センター(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: オックスフォード大学/イギリス大気科学センター
• [国際共同研究] カナダ気象センター(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: カナダ気象センター
• [雑誌論文] Representation of the equatorial stratopause semiannual oscillation in global atmospheric reanalyses (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawatani Yoshio、Hirooka Toshihiko、Hamilton Kevin、Smith Anne K.、Fujiwara Masatomo
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 20 ページ: 9115～9133
  • DOI: 10.5194/acp-20-9115-2020
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prediction of the quasi‐biennial oscillation with a multi‐model ensemble of QBO ‐resolving models (2020)
  • 著者名/発表者名: Stockdale, T. N., Kim Y‐H., J. A. Anstey, F. M. Palmeiro, N. Butchart, A. Scaife, Martin A., A. C. Bushell, M. Dobrynin, J.S. Garcia, K. Hamilton, Y. Kawatani, F. Lott, C. McLandress, H. Naoe, S. Osprey, H. Pohlmann, J. Scinocca, S. Watanabe, K. Yoshida, S. Yukimoto
  • 雑誌名: Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/qj.3919
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] An evaluation of tropical waves and wave forcing of the QBO in the QBOi models (2020)
  • 著者名/発表者名: Laura H. A., F. Lott , R. Garcia, G. Kiladis, Y-M. Cheng, J. Anstey, P. Braesicke, A. Bushell, N. Butchart, C. Cagnazzo, C-C. Chen, H-Y. Chun, Y. Kawatani, T. Kerzenmacher, Y-H. Kim, C. McLandress, H. Naoe, S. Osprey, J. Richter, A. Scaife, J. Scinocca, F. Serva, S. Versick, S. Watanabe, K. Yoshida, S. Yukimoto
  • 雑誌名: Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/qj.3827
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Impact of the upper troposphere and stratosphere on the climate change around Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawatani Yoshio, Horinouchi Takeshi, Sato Naoki
  • 学会等名: International workshop 2021 of Drawing Storylines of Extraordinal Weather Phenomena around Japan for an Impact Assessment of the Climate Change
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of the Atmospheric Rivers on Rainfall Characteristics and Their Implications for a Long-term Trend of Heavy Rainfalls (2021)
  • 著者名/発表者名: Yukari N. Takayabu, Wataru Kaneko, and Hiroki Tsuji
  • 学会等名: 34th Conference on Climate Variability and Change, AMS 101 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Stratospheric circulation changes associated with global warming (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Kawatani
  • 学会等名: JpGU-AGU joint Meeting 2020
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ENSO modulation of the Quasi-Biennial Oscillation (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Kawatani
  • 学会等名: Biweekly Webinar Series on Extreme Weather in Changing Climate in The Maritime Continent under JSPS
  • 国際学会
• [学会発表] Representation of the stratospheric semiannual oscillation in global reanalyses (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Kawatani, Toshihiko Hirooka, Kevin Hamilton, Anne Smith, Masatomo Fujiwara
  • 学会等名: JpGU-AGU joint Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Overview of the SPARC ReanalysisIntercomparison Project (S-RIP) during 2013-2020 (2020)
  • 著者名/発表者名: Masatomo Fujiwara, Gloria L. Manney, Lesley J. Gray,Jonathon S. Wright, James Anstey, Thomas Birner, Sean Davis, Edwin P. Gerber, V.Lynn Harvey, Michaela I. Hegglin, Cameron R. Homeyer, John A. Knox, Kirstin Krger,Alyn Lambert, Craig S. Long, Patrick Martineau(他12名)
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] A statistical study of large-scale environment associated with extreme precipitation using AMeDAS and JRA55/ERA5 data (2020)
  • 著者名/発表者名: Shibuya, R., Takayabu, Y. and ,Kamahori, H.
  • 学会等名: JpGU-AGU joint Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 様々な時間スケールのアメダス極端降水量の季節・長期変動 ーENSOへの応答 (2020)
  • 著者名/発表者名: 釜堀弘隆, 高薮縁, 横山千恵, 辻宏樹, 澁谷亮輔
  • 学会等名: 2020年度日本気象学会秋季大会
• [学会発表] 西日本域の広域極端豪雨現象に伴う大規模循環場の統計的解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澁谷亮輔, 高薮縁, 釜堀弘隆
  • 学会等名: 異常気象研究会2020
• [備考] Masatomo Fujiwara
  • URL: http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/~fuji/index_jp.html
• [備考] Shingo Watanabe
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Shingo-Watanabe
• [備考] Yoshio Kawatani
  • URL: https://sites.google.com/site/yoshiokawatani/home
• [備考] 高薮研究室
  • URL: http://ccsr.aori.u-tokyo.ac.jp/~takayabu/index-j.html