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2021 年度 実施状況報告書

北極温暖化に伴う中緯度寒冷化を再現するために成層圏はどこまで必要か?

研究課題

研究課題/領域番号 18K03735
研究機関北海道大学

研究代表者

中村 哲  北海道大学, 地球環境科学研究院, 博士研究員 (90514331)

研究分担者 山崎 孝治  北海道大学, 地球環境科学研究院, 名誉教授 (70270791) [辞退]
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード気候変動 / 北極温暖化 / 成層圏 / オゾンホール
研究実績の概要

北半球の寒冷化傾向が観測される中で、気候モデルによるその再現ができていない。中緯度の寒冷化が地球温暖化の影響を受けた北極圏からの寒気流出の強まりによるものではないかと考えた。これまでの研究成果から北極の温暖化に伴う成層圏循環の変化が北極域から中緯度帯への寒気流出へ強く影響することがわかってきた。本研究は成層圏大気変動による対流圏循環への影響を組み入れて、北半球冬季の寒冷化傾向を説明するための、高い再現性をもつモデル構築を目的とする。そのためには成層圏における力学、化学放射過程の包括的理解が必要となる。
昨年度までの成果により、高速な成層圏化学過程モジュール(SWIFT)を、大気大循環モデル(AFES)に組み込んだAFES-SWIFTを用いた実験とその結果の解析を取りまとめ論文投稿への準備を行なった。
共著者であるドイツのアルフレッドウェゲナー研究所の研究者たちとはオンラインミーティングを重ね、研究内容や論文のまとめ方について密に議論を行なった。また、四年に一度開催されるオゾンシンポジウムにおいて研究成果の発表を行い、そこからのフィードバックを論文内容へ反映した。その結果、研究成果をエンジニアリングとサイエンスパートに分け、2本の投稿論文として取りまとめることとした。
本研究課題期間中の2020年冬には、北極成層圏で強い極渦が生じ、北極としては史上最大のオゾンホールが発生した。この時の強い極渦は対流圏の循環と結合してユーラシア大陸全体に亘る暖冬をもたらしたと考えられている。このような極端イベントにおける成層圏オゾンのフィードバックを評価するためにAFES-SWIFTは最適なツールであり、研究の発展が見込まれる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究成果の取りまとめにあたり、当初の予定よりも多くの成果が出たことと、外部からのフィードバックを考慮して、2本の投稿論文とすることにした。そのための議論や調整のため、投稿を次年度に持ち越した。

今後の研究の推進方策

研究成果を取りまとめ2本の論文を投稿する。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍の影響もあり、共同研究者のドイツ側の研究者との議論の詰めに時間を要し、本年度中の論文投稿に間に合わず、論文投稿料として予定していた額を使用できなかった。次年度の論文投稿に使用する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] The Alfred Wegener Institute (AWI)(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      The Alfred Wegener Institute (AWI)
  • [雑誌論文] A possible linkage of Eurasian heat wave and East Asian heavy rainfall in Relation to the Rapid Arctic warming2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tetsu、Sato Tomonori
    • 雑誌名

      Environmental Research

      巻: 209 ページ: 112881

    • DOI

      10.1016/j.envres.2022.112

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of Initialized Land Surface Temperature and Snowpack on Subseasonal to Seasonal Prediction Project, Phase I (LS4P-I): organization and experimental design2021

    • 著者名/発表者名
      Xue Yongkang、Nakamura Tetsu、et al.
    • 雑誌名

      Geoscientific Model Development

      巻: 14 ページ: 4465~4494

    • DOI

      10.5194/gmd-14-4465-2021

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Controlling Factors of Historical Variation of Winter Tibetan Plateau Snow Cover Revealed by Large‐Ensemble Experiments2021

    • 著者名/発表者名
      Li Shixue、Sato Tomonori、Nakamura Tetsu、Liu Xiaoyue、Guo Wenkai
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 126 ページ: e2021JD035127

    • DOI

      10.1029/2021JD035127

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 北極温暖化に伴うシベリアの熱波と東アジアの豪雨の連関2021

    • 著者名/発表者名
      中村哲、佐藤友徳
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会
  • [学会発表] 北極温暖化が強化するユーラシアの熱波と東アジアの豪雨2021

    • 著者名/発表者名
      中村哲、佐藤友徳
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 国際学会
  • [学会発表] A Possible Linkage of Eurasian Heat Wave and East Asian Heavy Rainfall in Relation to the Rapid Arctic Warming2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., and T. Sato
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of Ozone-Wave Interaction on the Stratospheric Pathway of the Arctic-Mid-Latitude Climate Linkage2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., D.Kreyling, J Ukita, I. Wohltmann, R. Jaiser, and D. Handorf
    • 学会等名
      QOS2021
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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