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2020 年度 実施状況報告書

巻雲を介した熱帯成層圏対流圏結合と気候変動影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K03977
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

吉田 康平  気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 研究官 (10636038)

研究分担者 川合 秀明  気象庁気象研究所, 気象予報研究部, 主任研究官 (40601688)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード熱帯成層圏対流圏結合 / 巻雲 / 雲放射効果 / 気候モデリング / 気候変動
研究実績の概要

熱帯の成層圏-対流圏結合変動メカニズムの解明は、1か月~1年程度先の気象・気候予測技術を次の段階に進めるための喫緊の課題であり、その地球温暖化影響も明らかにする必要がある。巻雲は放射過程を通して熱帯成層圏-対流圏結合変動を増幅する可能性があるが、気候予測モデル性能と観測データの不足もあり、その効果は未だ解明に至っていない。本研究課題は地球システムモデルの巻雲再現性を向上させ熱帯成層圏-対流圏結合変動に巻雲が及ぼす影響とそのメカニズムの解明し、その地球温暖化に伴う変化についても明らかにすることを目的としている。
本年度は主に以下のことを実施した。①昨年度行った雲物理過程の見直しの地球システムモデルへの実装および積雲パラメタリゼーションの調整を行った。②地球システムモデルの改良をもとに現在気候実験を開始し、雲微物理スキームを調節して巻雲の変化させる実験を一部遂行した。③大規模アンサンブルシミュレーションデータを用いて成層圏突然昇温の熱帯対流圏への影響を調査した。③については結果をまとめ、国際学会1件の発表を行い、論文投稿済で今後必要に応じて改定等の作業を行う。また課題関連研究として9本の論文が受理・公開された。
本研究課題の遂行は世界の気象・気候予測モデルの巻雲表現を再考し、気象・気候予測技術を次の段階に進める契機となることが期待される。

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

本年度は、地球システムモデルの現在気候実験と雲物理過程の調整実験、それらの解析を実施する予定であったが、現在気候実験と巻雲調整実験は計算途中であり、解析は簡易的なものしか実施することができなかった。
その理由として新型コロナウィルス対応で全体の計画に遅れが生じたことと、当初研究計画になかった大規模アンサンブルシミュレーションデータを用いた成層圏突然昇温の熱帯対流圏への影響の調査と次世代地球システムモデル開発に時間を要したことがある。ただしこれらの実施によって得られた知見は本研究課題の成果に還元されるものである。

今後の研究の推進方策

本年度積み残した課題を遂行しつつ、3年目に予定している課題を遂行し、成果を取りまとめて報告する。
場合によっては研究計画の1年延長も検討する。

次年度使用額が生じた理由

大規模ストレージ費用が見積より安価であったこと、新型コロナウィルス関連で旅費を使用する機会がなかったため未使用額が生じた。
これらはデータを保存するハードディスクおよび成果発表に関わる論文投稿関連費用と旅費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Influence of the El Ni?o?Southern Oscillation on entry stratospheric water vapor in coupled chemistry?ocean CCMI and CMIP6 models2021

    • 著者名/発表者名
      Garfinkel, C. I., Harari, O., Ziskin Ziv, S., Rao, J., Morgenstern, O., Zeng, G., Tilmes, S., Kinnison, D., O'Connor, F. M., Butchart, N., Deushi, M., J?ckel, P., Pozzer, A., and Davis, S.
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys.

      巻: 21 ページ: 3725-3740

    • DOI

      10.5194/acp-21-3725-2021

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An evaluation of tropical waves and wave forcing of the QBO in the QBOi models2020

    • 著者名/発表者名
      Holt, L.A., Lott, F., Garcia, R.R., Kiladis, G.N., Cheng, Y.‐M., Anstey, J.A., Braesicke, P., Bushell, A.C., Butchart, N., Cagnazzo, C., Chen, C.‐C., Chun, H.‐Y., Kawatani, Y., Kerzenmacher, T., Kim, Y.‐H., McLandress, C., Naoe, H., Osprey, S., Richter, J.H., Scaife, A.A., Yoshida, K., et al.
    • 雑誌名

      Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society

      巻: - ページ: 1-27

    • DOI

      10.1002/qj.3827

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Global and Arctic effective radiative forcing of anthropogenic gases and aerosols in MRI-ESM2.02020

    • 著者名/発表者名
      Oshima, N., Yukimoto, S., Deushi, M., Koshiro, T., Kawai, H., Tanaka, T. Y., and Yoshida, K.
    • 雑誌名

      Prog. Earth. Planet. Sci.

      巻: 7 ページ: 38

    • DOI

      10.1186/s40645-020-00348-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prediction of the quasi‐biennial oscillation with a multi‐model ensemble of QBO‐resolving models2020

    • 著者名/発表者名
      Stockdale, T.N., Kim, Y.‐H., Anstey, J.A., Palmeiro, F.M., Butchart, N., Scaife, A.A., Andrews, M., Bushell, A.C., Dobrynin, M., Garcia‐Serrano, J., Hamilton, K., Kawatani, Y., Lott, F., McLandress, C., Naoe, H., Osprey, S., Pohlmann, H., Scinocca, J., Watanabe, S., Yoshida, K. and Yukimoto, S.
    • 雑誌名

      Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society

      巻: - ページ: 1-22

    • DOI

      10.1002/qj.3919

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Future Changes in Western North Pacific Tropical Cyclone Genesis Environment in High-Resolution Large-Ensemble Simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Fudeyasu, H., Yoshida, K., and Yoshida, R.
    • 雑誌名

      Oceans

      巻: 1 ページ: 355-365

    • DOI

      10.3390/oceans1040024

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Future changes in the global frequency of tropical cyclone seeds2020

    • 著者名/発表者名
      Sugi, M., Yamada, Y., Yoshida, K., Mizuta, R., Nakano, M., Kodama, C., and Satoh, M.
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 16 ページ: 70-74

    • DOI

      10.2151/sola.2020-012

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Projected future changes in tropical cyclones using the CMIP6 HighResMIP multimodel ensemble2020

    • 著者名/発表者名
      Roberts, M.J., Camp, J., Seddon, J., Vidale, P.L., Hodges, K., Vanni?re, B., Mecking, J., Haarsma, R., Bellucci, A., Scoccimarro, E., Caron, L.‐P., Chauvin, F., Terray, L., Valcke, S., Moine, M.‐P., Putrasahan, D., Roberts, C.D., Senan, R., Zarzycki, C., Ullrich, P., Yamada, Y., Mizuta, R., et al.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 47 ページ: e2020GL088662

    • DOI

      10.1029/2020GL088662

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Relationship between shortwave radiation bias over the Southern Ocean and the ITCZ in MRI-ESM22020

    • 著者名/発表者名
      Kawai, H., T. Koshiro, and S. Yukimoto
    • 雑誌名

      CAS/JSC WGNE Research Activities in Earth System Modelling/WMO

      巻: 50 ページ: 709-710

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of cloud microphysics parameter on 20th century warming simulated in MRI-CGCM32020

    • 著者名/発表者名
      Koshiro, T., H. Kawai, and S. Yukimoto
    • 雑誌名

      CAS/JSC WGNE Research Activities in Earth System Modelling

      巻: 50 ページ: 7.13-7.14

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Do sudden stratospheric warmings boost convective activity in the tropics?2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Significant Improvement of Cloud Representation in MRI-ESM22020

    • 著者名/発表者名
      Kawai, H., Yukimoto, S., Koshiro, T., Oshima, N., Tanaka, T., Yoshimura, H., and Nagasawa, R.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2020
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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