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2021 年度 実績報告書

北極海氷の減少が如何にして東アジアの異常寒波を形成・増幅させるのか?

研究課題

研究課題/領域番号 19H01964
研究機関九州大学

研究代表者

森 正人  九州大学, 応用力学研究所, 助教 (00749179)

研究分担者 西井 和晃  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50623401)
小坂 優  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (90746398)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード地球温暖化 / 異常気象 / 海氷 / 北極 / テレコネクション
研究実績の概要

これまで実施してきた大気海洋結合モデルならびにその大気部分である大気大循環モデルによる大規模アンサンブル実験の結果を用いて、Warm Arctic Cold Eurasian (WACE) パターンが北極海氷変動との結合を通して自身の振幅を変調させる可能性を調査した。結合過程のインパクトを定量化するとともに、エネルギー収支解析を適用し、大気ー海氷結合がどのようなメカニズムを通して循環偏差の形成・維持に貢献しているのかを示した。
第6次気候モデル相互比較プロジェクト (CMIP6) の北極温暖化増幅モデル相互比較プロジェクト (PAMIP) に参画し、地球温暖化に伴う海氷減少がWACEパターンを介して東アジア域の寒冬や異常寒波へ与える影響を調査した。共通の海氷減少分布に対する大気応答を16の大気大循環モデルで比較したところ、ユーラシア中緯度域の地上気温応答のばらつきがモデル間で符号まで異なることが分かった(Smith et al. 2022, Nature Communications)。この結果は、モデルが海氷減少に対する大気応答を過小評価している可能性を示唆しており、依然としてモデルが不完全であることや、上述のような大気-海氷結合効果の重要性が疑われる。
2020/21年の冬に日本を含む東アジア中緯度域は異常寒波に見舞われ、観測データの分析の結果、北極海の海氷減少も寒波に寄与していたことが疑われたため、大気大循環モデルを用いた大規模アンサンブルによる検証実験を急遽実施し、海氷減少の影響を調査した。その結果、北極海の海氷減少がWACEパターンの励起を通じて、この寒冬に寄与していた可能性を示した(論文投稿中)。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] 英国気象庁ハドレーセンター(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      英国気象庁ハドレーセンター
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学スクリプス海洋研究所(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア大学スクリプス海洋研究所
  • [雑誌論文] Robust but weak winter atmospheric circulation response to future Arctic sea ice loss2022

    • 著者名/発表者名
      Smith D. M.、Eade R.、Andrews M. B.、Ayres H.、Clark A.、Chripko S.、Deser C.、Dunstone N. J.、Garc?a-Serrano J.、Gastineau G.、Graff L. S.、Hardiman S. C.、He B.、Hermanson L.、Jung T.、Knight J.、Levine X.、Magnusdottir G.、Manzini E.、Matei D.、Mori M. et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28283-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Trends and projection of heavy snowfall in Hokkaido, Japan as an application of self-organizing map2021

    • 著者名/発表者名
      Inatsu Masaru、Kawazoe Sho、Mori Masato
    • 雑誌名

      Journal of Applied Meteorology and Climatology

      巻: 60 ページ: 1483~1494

    • DOI

      10.1175/JAMC-D-21-0085.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remote influence of the interannual variability of the Australian summer monsoon on wintertime climate in East Asia and the western North Pacific2021

    • 著者名/発表者名
      Sekizawa Shion、Nakamura Hisashi、Kosaka Yu
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 34 ページ: 1~54

    • DOI

      10.1175/JCLI-D-21-0202.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The rapid global surface warming since the mid-2010s and the role of tropical Pacific decadal variability.2022

    • 著者名/発表者名
      Kosaka, Y., and Xie, S.-P.
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] WACEパターン形成・維持に対する大気-海氷結合の役割2021

    • 著者名/発表者名
      森正人,小坂優, 田口文明
    • 学会等名
      日本気象学会 2021年度秋季大会
  • [学会発表] CMIP6におけるシルクロードパターンの温暖化に伴う変調2021

    • 著者名/発表者名
      小坂優
    • 学会等名
      日本気象学会 2021年度秋季大会
  • [学会発表] Weakening of the Silk Road teleconnection pattern under global warming in CMIP6 projections.2021

    • 著者名/発表者名
      Kosaka, Y.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Arctic Sea ice loss and Eurasian cooling in winter 2020-212021

    • 著者名/発表者名
      Nishii, K., B. Taguchi, H. Nakamura
    • 学会等名
      JpGU 2021
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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