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2011 年度 研究成果報告書

熱帯準二年振動が中高緯度の大気場・化学場の年々変動に及ぼす影響

研究課題

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研究課題/領域番号 20340129
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

柴田 清孝  気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 室長 (50354494)

研究分担者 黒田 友二  気象庁気象研究所, 気候研究部, 主任研究官 (80343888)
山崎 孝治  北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (70270791)
連携研究者 出牛 真  気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 研究官 (00354499)
研究期間 (年度) 2008 – 2011
キーワード大気現象 / 熱帯準二年振動(QBO) / 成層圏 / オゾン / 年々変動 / 中高緯度
研究概要

気象研究所の化学-気候モデル(MRI-CCM)やERA-40再解析データ等を用いて熱帯準二年振動(QBO)が中高緯度の大気場・化学場の年々変動に及ぼす影響を調べた。MRI-CCMの過去再現実験データやERA-40再解析データから、熱帯QBOの中高緯度への影響は対流圏から伝播してくる惑星波に影響を与えて、それが極夜ジェットに影響を及ぼしていることが確認できた(Holton-Tan関係)。そのメカニズムは熱帯QBOと繋がった中緯度下部成層圏の領域においてQBO西風位相のとき惑星波は、これまで提唱されているのと逆に、下向き極向きになっていることがわかった。また、温暖化の将来予測実験からQBOとその中高緯度への影響の予測も行った。

  • 研究成果

    (57件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (34件) (うち査読あり 34件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Future changes in the quasi-biennial oscillation under a greenhouse gas increase and ozone recovery in transient simulations by a chemistry-climate model2012

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K. and M. Deushi
    • 雑誌名

      Greenhouse Gases-Emission, Measurement and Management

      ページ: 355-386

    • URL

      http://www.intechopen.com/books/howtoreference/greenhouse-gases-emission-measurement-and-management/future-changes-in-the-quasi-biennial-oscillation-under-a-greenhouse-gas-increase-and-ozone-recovery-

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Future changes in the influence of the quasi-biennial oscillation on the northern polar vortex simulated with an MRI chemistry climate model2012

    • 著者名/発表者名
      Naoe, H. and K. Shibata
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 117 ページ: D03102

    • DOI

      doi:10.1029/2011JD016255.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The nature of Arctic polar vortices in chemistry-climate models2012

    • 著者名/発表者名
      Mitchell, D. M., K. Shibata(10番目), 他10名
    • 雑誌名

      J. R. Meteorol

    • DOI

      DOI:10.1002/qj.1909.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of dynamical contribution to lower stratospheric ozone trends in northern mid-latitudes over the last three decades(1980-2006) using a chemical transport model2011

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, C. and K. Shibata
    • 雑誌名

      J. Meteorol. Soc. Jpn

      巻: 89 ページ: 363-376

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved predictability of the troposphere NAO using stratospheric final warmings2011

    • 著者名/発表者名
      Hardiman, S. C., K. Shibata(15番目), 他13名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 116 ページ: D18113

    • DOI

      doi:10.1029/2011JD015914.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Using transport diagnostics to understand Chemistry Climate Model ozone simulations2011

    • 著者名/発表者名
      Strahan, S. E., K. Shibata(28番目), 他30名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 116 ページ: D17302

    • DOI

      doi:10.1029/2010JD015360.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Projections of UV radiation changes in the 21st century : impact of ozone recovery and cloud effects2011

    • 著者名/発表者名
      Bais, A. F., K. Shibata(24番目), 他24名
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys

      巻: 11 ページ: 10769-10797

    • DOI

      doi:10.5194/acpd-11-10769-2011.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sudden changes in the tropical stratospheric and tropospheric circulation during January 20092011

    • 著者名/発表者名
      Kodera, K., N. Eguchi, J-N. Lee, Y. Kuroda, and S. Yukimoto
    • 雑誌名

      J. Meteorol. Soc. Jpn

      巻: 89 ページ: 283-290

    • DOI

      doi:10.2151/jmsj.2011-308.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of medium-scale waves on the Southern Annular Mode2011

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y., and H. Mukougawa
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 116 ページ: D22107

    • DOI

      doi:10.1029/2010JD016293.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impacts of increases in greenhouse gases and ozone recovery on lower stratospheric circulation and the age of air : Chemistry-climate model simulations up to 21002011

    • 著者名/発表者名
      Deushi, M. and K. Shibata
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 116 ページ: D10302

    • DOI

      doi:10.1029/2010JD01536.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A general circulation model study of the impact of a stratospheric sudden warming event on tropical convection2011

    • 著者名/発表者名
      Kodera, K., H. Mukougawa, and Y. Kuroda
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 7 ページ: 197-200

    • DOI

      doi:10.2151/sola.2011-050.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tropical cooling in the case of stratospheric sudden warming in January 2009 : focus on the tropical tropopause layer2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., and K. Yamazaki
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys

      巻: 11 ページ: 6325-6336

    • DOI

      doi:10.5194/acp-11-6325-2011.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-model assessment of the factors driving stratospheric ozone evolution over the 21st century2010

    • 著者名/発表者名
      Oman, L. D., K. Shibata(32番目), 他33名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D24306

    • DOI

      doi:10.1029/2010JD014362.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Model Assessment of the Upper Troposphere and Lower Stratosphere : Extra-tropics2010

    • 著者名/発表者名
      Hegglin, M. I., K. Shibata(42番目), 他44名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D00M09

    • DOI

      doi:10.1029/2010JD013884.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for Changes in Stratospheric Transport and Mixing Over the Past Three Decades Based on Multiple Datasets and Tropical Leaky Pipe Analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Ray, E. A., K. Shibata(15番目), 他14名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D21304

    • DOI

      doi:10.1029/2010JD014206.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The decline and recovery of total column ozone using a multi-model time series analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Austin, J., K. Shibata(32番目), 他33名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D00M10

    • DOI

      doi:10.1029/2010JD013857

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Impact of stratospheric ozone on southern hemisphere circulation change : A multimodel assessment2010

    • 著者名/発表者名
      Son, S.-W, K. Shibata(37番目), 他39名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D00M07

    • DOI

      doi:10.1029/2010JD014271.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemistry-climate model simulations of spring Antarctic ozone2010

    • 著者名/発表者名
      Austin, J., K. Shibata(35番目), 他36名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D00M11

    • DOI

      doi:10.1029/2009JD013577.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantifying uncertainty in projections of stratospheric ozone over the 21st century2010

    • 著者名/発表者名
      Charlton-Perez, A. J., K. Shibata(27番目), 他28名
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys

      巻: 10 ページ: 9473-9486

    • DOI

      doi:10.5194/acp-10-9473-2010.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-model assessment of stratospheric ozone return dates and ozone recovery in CCMVal-2 models2010

    • 著者名/発表者名
      Eyring, V., K. Shibata(27番目), 他33名
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys

      巻: 10 ページ: 9451-9472

    • DOI

      doi:10.5194/acp-10-9451-2010.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-model assessment of the upper troposphere and lower stratosphere : Tropics and global trends2010

    • 著者名/発表者名
      Gettelman, A., K. Shibata(35番目), 他36名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D00M08

    • DOI

      doi:10.1029/2009JD013638.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of the solar cycle and QBO modulation on the Southern Annular Mode2010

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y., and K. Yamazaki
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Letters

      巻: 37 ページ: L12703

    • DOI

      doi:10.1029/2010GL043252.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anthropogenic forcing of the Northern Annular Mode in CCMVal-models2010

    • 著者名/発表者名
      Morgenstern, O., K. Shibata(28番目), 他32名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D00M03

    • DOI

      doi:10.1029/2009JD013347.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Review of the formulation of present generation stratospheric chemistry-climate models and associated external forcings2010

    • 著者名/発表者名
      Morgenstern, O., K. Shibata(3番目), 他38名
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D00M02

    • DOI

      doi:10.1029/2009JD013728.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemistry-climate model simulations of 21st century stratospheric climate and circulation changes2010

    • 著者名/発表者名
      Butchart, N., K. Shibata(28番目), 他28名
    • 雑誌名

      J. Clim

      巻: 23 ページ: 5349-5374

    • DOI

      doi:10.1175/2010JCLI3404.1.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Equatorial quasi-biennial oscillation influence on the northern winter extratropical circulation2010

    • 著者名/発表者名
      Naoe, H. and K. Shibata
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D19102

    • DOI

      doi:10.1029/2009JD012952.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemistry climate models and scenarios, Chapter 2 in SPARC CCMVal Report on the Evaluation of Chemistry-Climate Models2010

    • 著者名/発表者名
      Morgenstern, O., K. Shibata(3番目), 他30名
    • 雑誌名

      SPARC Report

      巻: No.5 ページ: 17-70, 434

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of vertical eddy heat flux in the response of tropical tropopause temperature to changes in tropical sea surface temperature2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K., and K. Yamazaki
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 115 ページ: D01108

    • DOI

      doi:10.1029/2009JD012783.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Northern winter stratospheric temperature and ozone responses to ENSO inferred from an ensemble of Chemistry Climate Models2009

    • 著者名/発表者名
      Cagnazzo, C., M. Deushi(9番目), K. Shibata(17番目)
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys

      巻: 9 ページ: 8935-8948

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupled chemistry climate model simulations of stratospheric temperatures and their trends for the recent pas2009

    • 著者名/発表者名
      Austin, J., K. Shibata(17番目), 他20名
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett

      巻: 36 ページ: L13809

    • DOI

      doi:10.1029/2009GL038462.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The tropical tropopause layer 1960-21002009

    • 著者名/発表者名
      Gettelman, A., K. Shibata(11番目), 他15名
    • 雑誌名

      Atmos. Chem. Phys

      巻: 9 ページ: 1621-1637

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Stratospheric Circulation on the Predictability of the Tropospheric Northern Annular Mode2009

    • 著者名/発表者名
      Mukougawa, H., T. Hirooka and Y. Kuroda
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Letters

      巻: 36 ページ: L08814

    • DOI

      doi:10.1029/2008GL037127.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term variations and trends in the simulation of the middle atmosphere 1980-2004 by the chemistry-climate model of the Meteorological Research Institute2008

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K. and M. Deushi
    • 雑誌名

      Annales Geophysicae

      巻: 26 ページ: 1299-1326

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of stratospheric sudden warming and vortex intensification on the tropospheric climate2008

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 113 ページ: D15110

    • DOI

      doi:10.1029/2007JD009550.

    • 査読あり
  • [学会発表] Impact of stratospheric sudden warming on the predictability of tropospheric NAM variability, Workshop on stratospheric sudden warming and its role in weather and climate variations2012

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y
    • 学会等名
      Workshop on stratospheric sudden warming and its role in weather and climate variations
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2012-02-24
  • [学会発表] Impacts of global warming and ozone recovery on stratospheric sudden warming in transient simulations of a chemistry-climate model2012

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K. and M. Deushi
    • 学会等名
      Workshop on stratospheric sudden warming and its role in weather and climate variations
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2012-02-24
  • [学会発表] Role of Ultra-violet radiation on the stratosphere-troposphere coupling of the Southern Annular Mode2012

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y
    • 学会等名
      2^<nd> Nagoya workshop on the relationship between solar activity and climate change
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2012-01-17
  • [学会発表] Solar signals in MRI-CCM simulations under transient forcings for SST and GHGs but a perpetual solar max condition2012

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K
    • 学会等名
      2^<nd> Nagoya workshop on the relationship between solar activity and climate change
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2012-01-16
  • [学会発表] Effects of greenhouse gas increase and ozone recovery on lower stratospheric circulation and the age of air as revealed by chemistry-climate model simulations up to 21002011

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K. and M. Deushi
    • 学会等名
      11^<th> EMS Annual Meeting
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2011-09-12
  • [学会発表] Future change in the quasi-biennial oscillation influence on the northern polar vortex simulated with an MRI chemistry climate model2011

    • 著者名/発表者名
      Naoe, H. and K. Shibata
    • 学会等名
      IUGG General Assembly
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2011-07-06
  • [学会発表] Evaluation of the separate effects of stratospheric ozone assimilation and total ozone assimilation, and their impacts on the predictability of stratospheric and tropospheric ozone2011

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K., M. Deushi, and C. Kobayashi
    • 学会等名
      8th SPARC Data Assimilation workshop
    • 発表場所
      Brussels, Belgium
    • 年月日
      2011-06-20
  • [学会発表] Gravity wave drag effects on the future quasi-biennial oscillation in the tropical stratosphere under greenhouse gas increase up to year 2100 : Simulations with a chemistry-climate model2011

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K. and M. Deushi
    • 学会等名
      AGU Chapman Conference on Atmospheric Gravity Waves and Their Effects on General Circulation and Climate
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2011-03-02
  • [学会発表] Tropical cooling in the case of stratospheric sudden warming in January 2009 : focus on the tropical tropopause layer2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K. and K. Yamazaki
    • 学会等名
      2010 AGU Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] Projection of future behavior of the quasi-biennial oscillation in the tropical stratosphere under the greenhouse gas increase2010

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K., and M. Deushi
    • 学会等名
      SPARC DynVar Workshop
    • 発表場所
      Boulder, USA
    • 年月日
      2010-11-04
  • [学会発表] Effects of the greenhouse gas increase to the quasi-biennial oscillation in the tropical stratosphere up to year 2100 as simulated with the chemistry-climate model of Meteorological Research Institute2010

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K., and M. Deushi
    • 学会等名
      10th EMS Annual Meeting
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Effects of quasi-biennial oscillation on the northern winter extratropical circulation2010

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K. and H. Naoe
    • 学会等名
      38th COSPAR Scientific Assembly 20100725
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 年月日
      2010-07-25
  • [学会発表] Effect of sea surface temperature on the solar signal in the stratosphere and troposphere as revealed by chemistry-climate model simulations from 1960 to 20062010

    • 著者名/発表者名
      Shibata K. and M. Deushi
    • 学会等名
      SCOSTEP Symposium STP12
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2010-07-15
  • [学会発表] Influence of the solar cycle and QBO modulation on the Southern Annular Mode2010

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y. and K. Yamazaki
    • 学会等名
      SCOSTEP Symposium STP12
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2010-07-13
  • [学会発表] Projection of the ozone quasi-biennial oscillation in the tropical stratosphere up to year 2100 as simulated with the chemistry-climate model of Meteorological Research Institute2010

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K., and M. Deushi
    • 学会等名
      12th Symposium of the CACGP and 11th Science Conference of IGAC Project
    • 発表場所
      Halifax, Canada
    • 年月日
      2010-07-13
  • [学会発表] The equatorial QBO influence on the northern winter extratropical circulation2010

    • 著者名/発表者名
      Naoe, H. and K. Shibata
    • 学会等名
      90^<th> AMS Annual Meeting
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2010-01-19
  • [学会発表] Ensemble Kalman filter assimilation of atmospheric chemical constituents data with a MRI chemistry-climate model : OSS Experiment2009

    • 著者名/発表者名
      Deushi, M., T. Sekiyama, and K. Shibata
    • 学会等名
      5^<th> WMO International Symposium on Data Assimilation
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2009-10-07
  • [学会発表] Development of an MRI chemistry-climate model coupled with data assimilation system for ozone forecast, MOCA-092009

    • 著者名/発表者名
      Deushi, M. and K. Shibata
    • 学会等名
      The Joint Assembly of IAMAS, IAPSO and IACS
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2009-07-22
  • [学会発表] Duration of NAM in the simulation of a chemistry-climate model driven by observed forcings2009

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K., and M. Deushi
    • 学会等名
      EGU 2009 General Assembly
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2009-04-22
  • [学会発表] Role of the vertical eddy heat flux in the tropical tropopause temperature response to tropical sea surface temperature changes2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, K. and K. Yamazaki
    • 学会等名
      EGU 2009 General Assembly
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2009-04-21
  • [学会発表] Influence of solar cycle and QBO modulation on the Southern Annular Mode2009

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, Y. and K. Yamazaki
    • 学会等名
      SOLARIS 2009 Workshop
    • 発表場所
      Potsdam, Germany
    • 年月日
      2009-03-11
  • [学会発表] Effects of the eruption of Mount Pinatubo on the quasi-biennial oscillation as revealed with MRI chemistry-climate model2008

    • 著者名/発表者名
      Deushi, M. and K. Shibata
    • 学会等名
      SPARC 4th General Assembly
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2008-09-04
  • [学会発表] Spatial structure of the quasi-biennial oscillation in zonal wind and ozone simulated with the MRI-CCM2008

    • 著者名/発表者名
      Shibata, K. and M. Deushi
    • 学会等名
      SPARC 4th General Assembly
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2008-09-04

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公開日: 2013-07-31  

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