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2021 年度 実績報告書

成層圏力学場が気候へ与える影響 -成層圏-対流圏間の力学的結合過程の理解の深化-

研究課題

研究課題/領域番号 18K03743
研究機関九州大学

研究代表者

江口 菜穂  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (50378907)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード成層圏対流圏間力学的相互作用 / 熱帯対流圏界面遷移層 / 熱帯気象
研究実績の概要

本年度は以下の解析を実施した。
近年、北半球の冬の間の成層圏準2年周期振動 (Quasi Biennial Oscillation; QBO) による熱帯対流の変調に関する研究が注目を集めている。QBOは成層圏内の東西風が約28ヶ月周期で入れ替わる現象である。QBOが東風位相の場合、西風位相時と比べ、下部成層圏は上昇流が卓越し、低温となることが知られている。これまでの我々の研究成果から、対流圏上層が低温である場合、積雲対流活動が活発であることが知られている [例えば、Eguchi et al., 2015]。
本研究では、過去約40年間の客観解析データ等を用いて、QBOが赤道インド洋から西太平洋への熱帯対流の季節進行影響を及ぼすことを明らかにしました。北半球冬季にQBOが東風位相の時期 (QBO-E)、海洋大陸と西太平洋上の大規模な対流がより強くなり、積雲対流活動が東に向かってより効果的に移動することを示しました。この関係は、QBO-Eのマッデンジュリアン振動(Madden-Julian Oscillation; MJO)の強化と一致しており、QBO-Eの熱帯対流圏界面層(TTL)の低温偏差が強化されているためと考えらる。本研究結果を学術論文に投稿のため準備中である。
研究期間全体を通して、客観解析および衛星観測の長期的なデータ(20~40年間)を用いて、成層圏内の力学場の変化が熱帯域の積雲対流活動およびそれに伴う対流圏内の循環場に影響を与えていることを示した。特に成層圏突然昇温現象および準2年周期変動 (QBO) という成層圏内の南北循環の変化が顕著な現象に注目することで、効率的に成層圏の力学場が対流圏内の力学場に影響を与えていることを統計的に示すことができた。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] NASA AMES(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      NASA AMES
  • [国際共同研究] CNRS, Universite de Nantes(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNRS, Universite de Nantes
  • [国際共同研究] Universitaria Superiore IUSS(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Universitaria Superiore IUSS
  • [国際共同研究] UK Centre for Ecology and Hydrology/National Centre for Earth Observation(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      UK Centre for Ecology and Hydrology/National Centre for Earth Observation
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Seoul National University
  • [雑誌論文] Dynamical evolution of a minor sudden stratospheric warming in the Southern Hemisphere in 20192022

    • 著者名/発表者名
      Liu Guangyu、Hirooka Toshihiko、Eguchi Nawo、Krueger Kirstin
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 22 ページ: 3493~3505

    • DOI

      10.5194/acp-22-3493-2022

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Impact of Tropical Tropopause Cooling on Sahelian Extreme Deep Convection2021

    • 著者名/発表者名
      KODERA Kunihiko、EGUCHI Nawo、UEYAMA Rei、FUNATSU Beatriz M.、GAETANI Marco、TAYLOR Christopher M.
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      巻: 99 ページ: 1127~1139

    • DOI

      10.2151/jmsj.2021-055

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 成層圏赤道QBOの 海洋大陸対流活動の季節進行に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      小寺邦彦、那須野智江、江口菜穂、原田やよい
    • 学会等名
      第13回熱帯気象研究会
  • [学会発表] The impact of upper tropospheric temperature change on tropical cyclone2021

    • 著者名/発表者名
      Nawo Eguchi, Kenta Kobayashi, Kosuke Ito and Tomoe Nasuno
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of tropical tropopause layer cooling trend on extreme deep convection in Asian-African sector2021

    • 著者名/発表者名
      Kunihiko Kodera, N. Eguchi, R. Ueyama, B. Funatu, GM. Gaetani and C. Taylor
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationships between Unusual Antarctic Ozone Hole in 2019 and Dynamical Fields2021

    • 著者名/発表者名
      Guangyu Liu, Toshihiko Hirooka1, Nawo Eguchi, Krueger Kirstin
    • 学会等名
      QOS (Quadrennial Ozone Symposium) 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] FTS satellite observation mission for understanding chemical and dynamical processes in the upper atmosphere2021

    • 著者名/発表者名
      Nawo Eguchi, Kaley A. Walker, Masatomo Fujiwara, Dylan Jones, Yoshio Kawatani, Ray Nassar, David Plummer, Naoko Saitoh, Kimberly Strong, Kinya Toride,Yousuke Yamashita, Yukio Yoshida and Kei Yoshimura
    • 学会等名
      JpGU2021
  • [学会発表] Study for influence of temperature at TTL on evolution of deep convection and tropical cyclones2021

    • 著者名/発表者名
      小林健太、江口菜穂、那須野智江、山田洋平、小寺邦彦
    • 学会等名
      JpGU2021
  • [学会発表] Dynamical Features of Antarctic Sudden Stratospheric Warming in 20192021

    • 著者名/発表者名
      劉光宇、廣岡俊彦、江口菜穂、Krueger Kirstin
    • 学会等名
      JpGU2021
  • [学会発表] Relationships between Unusual Antarctic Ozone Hole in 2019 and Dynamical Fields2021

    • 著者名/発表者名
      劉光宇、廣岡俊彦、江口菜穂
    • 学会等名
      JpGU2021
  • [学会発表] Influence of a SH SSW in September 2019 on tropical tropospheric circulation and deep convective activity2021

    • 著者名/発表者名
      小寺邦彦、野口峻佑、江口菜穂、那須野智江
    • 学会等名
      JpGU2021
  • [学会発表] 2019年夏季の熱帯低気圧の発生・発達への成層圏力学場の影響2021

    • 著者名/発表者名
      江口菜穂、山田洋平、那須野智江、小寺邦彦
    • 学会等名
      JpGU2021
  • [学会発表] 海洋大陸域の対流活動の季節進行に及ぼす成層圏赤道QBOの影響2021

    • 著者名/発表者名
      小寺邦彦、那須野智江、江口菜穂、原田やよい
    • 学会等名
      日本気象学会秋季大会

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公開日: 2022-12-28  

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