日周期大気海洋熱・水交換を介した海洋混合層・積雲フィードバックの数値的研究

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21340137
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 淡路 敏之 京都大学, 理学研究科, 教授 (40159512)
• 研究分担者: 里村 雄彦 京都大学, 理学研究科, 教授 (20273435) ; 根田 昌典 京都大学, 理学研究科, 助教 (10273434) ; 石川 洋一 京都大学, 理学研究科, 助教 (70335298)
• キーワード: 大気海洋相互作用 / 短周期熱・水結合フィードバック / 西風バースト / 海洋混合層 / 積雲対流

研究概要

エルニーニョ現象の引き金として世界が注視している西部熱帯太平洋における西風バースト(以下、WWB)の連続発生に関わる積雲・海洋混合層フィードバックとそれによる日周期大気海洋熱・水交換過程の効果をシミュレートできる雲分解大気海洋結合モデル実験により、平年よりも海洋混合層の深い正の蓄熱アノマリー状態を再現するとともに、バリアーレイヤー(以下、Bl)の形成ならびにWWBの発生・発達に関し、以下のような知見を明らかにすることができた。
(1)積雲対流により概ね5mm/時間以上の日スケールの降水があると、海面近傍は強い塩分成層により海面付近にBLが形成され、潜熱放出による高塩分化と低水温化による密度不安定対流は発生できず、直下の季節混合層へ相対的に高温な日スケールの混合層水の補給はおこらず、WWBの連続発生の重要条件である季節混合層の正の蓄熱は起こらない。(2)一方、海面水温が29℃を超え、強い降水が間欠的に発生する場合には、弱降水時の夜間冷却による対流によって、日スケールの混合層内の低塩分水が下層に運ばれ、弱いBLが季節混合層に発生する。その後に発生する強い降水に伴って同様な過程が繰り返されることにより、季節混合層の蓄熱が進行するとともに、観測される強度のもったBLが季節混合層に形成され、以深の冷たい水との熱交換が遮断され、正の蓄熱状態が保持される。
以上の知見を踏まえたWWBの連続発生とエルニーニョ・シミュレーション実験を次年度行い、本年度に整理したシノプティックデータと比較検討するとともに、気象庁気象研究所グループとセミナーを行い、で去るだけ早い時期に国際誌に投稿する。

研究成果

• [雑誌論文] A possible role for unstable coupled waves affected by resonance between Kelvin waves and seasonal warming in the development of the strong 1997-1998 El Nine (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Toyoda, Shuhei Masudsa, Nozomi Sugiura, Takashi Mochizuki, Hiroimchi Igarashi, Masafumi Kamachi, Yoichi Ishikawa, Toshiyuki Awaji
  • 雑誌名: Deep-Sea Research I 56 ページ: 495-512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Summertime evolution of decadal sea surface temperature anomalies in the midlatitude North Pacific (2009)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, T., T.Awaji
  • 雑誌名: Journal of Climate 21 ページ: 1569-1588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ocean state estimation for climate research (2009)
  • 著者名/発表者名: Lee, T., T.Awaji, M.A.Balmaseda, E.Greiner, D.Stammer
  • 雑誌名: Oceanography 22 ページ: 160-167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal climate modeling over the Indian Ocean by employing a 4D-VAR coupled data assimilation approach (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Mochizuki, Nozomi Sugiura, Toshiyuki Awaji, Takahiro Toyoda
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research -Oceans 114 ページ: C11003, doi : 10.1029/2008IC005208
  • 査読あり
• [雑誌論文] The interannual variation of intraseasonal oscillation linked with the Indian Ocean Dipole Mode (2009)
  • 著者名/発表者名: Ito, M., T.Satomura
  • 雑誌名: SOLA 5 ページ: 69-72
  • 査読あり
• [雑誌論文] Weakness of the Air-Sea Thermal Coupling during Indian Ocean Dipole Mode in the 1990s (2009)
  • 著者名/発表者名: Honda, M., H.Kobayashi, T.Mochizuki, T.Hasegawa, S.Serizawa
  • 雑誌名: 京都大学防災研究所年報 (Disaster Prevention Research Institute Annuals) 52 ページ: 737-746
  • 査読あり
• [学会発表] 4DVARデータ同化プロダクトを用いた北太平洋東部亜熱帯モード水の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊田隆寛・淡路敏之・杉浦望実・増田周平・五十嵐弘道・佐々木祐二・日吉善久・石川洋一
  • 学会等名: 2010年度日本海洋学会春季大会・シンポジウムD「モード水研究の新たな展開-海流・気候への影響・を探る-」
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] Numerical simulation of moving precipitation systems over the northern Bav of Bengal (2009)
  • 著者名/発表者名: 里村雄彦
  • 学会等名: 8th Int. SRNWP-Workshop on Nohydrostatic Modelling
  • 発表場所: Bad Orb, Germany
  • 年月日: 20091026-20091028
• [学会発表] Development of a 4-dimensional variational coupled data assimilation system for enhanced analysis and (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉浦望実, 石川洋一, 淡路敏之, 増田周平, 五十嵐弘道, 豊田隆寛, 佐々木祐二, 日吉善久
  • 学会等名: Fifth WMO International Symposium on Data Assimilation of Observations in Meteorology, Oceanography and Hydrology
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 20091005-20091009
• [学会発表] 降水日変化に関するレビュー (2009)
  • 著者名/発表者名: 里村雄彦
  • 学会等名: 熱帯気象研究会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20090929-20090930
• [学会発表] Roger Lukas 2009 : 4次元変分法フル結合同化データに見られる西部赤道太平洋の海面水温変動と1997/98年エルニーニョ発生 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川拓也, 望月崇, 根田昌典, 杉浦望実, 安藤健太郎, 水野恵介
  • 学会等名: 2009年度日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20090926-20090930
• [学会発表] ベンガル湾北部の降水システム (2009)
  • 著者名/発表者名: 里村雄彦
  • 学会等名: 非静力学モデルに関するワークショップ
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20090924-20090925
• [学会発表] Nighttime precipitation maximum observed by Vientian radar during boreal summer monsoon period (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K., T.Satomura, B.Sysouphantavong, S.Phonevilay
  • 学会等名: MOCA09
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 20090720-20090729
• [学会発表] Moving precipitation systems over the northern Bay of Bengal (2009)
  • 著者名/発表者名: 里村雄彦
  • 学会等名: MOCA09
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 20090720-20090729
• [学会発表] Diurnal cycles of radar echo area over the central Indochina (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K., T.Satomura, B.Sysouphantavong, S.Phonevilay
  • 学会等名: The EarthCARE Workshop 2009
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20090610-20090612
• [学会発表] 四次元変分法海洋全層同化モデルを用いた海洋大循環変動の研究 (III) アジョイント方程式を用いた太平洋深層での水温上昇に関する考察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 増田周平, 淡路敏之, 杉浦望実, 豊田隆寛, 河野健, 川合義美, 纐纈慎也, 土井知将, 勝又勝郎, 内田裕, 佐々木祐二, 五十嵐弘道, 畑山隆紀, 華房康憲, 深澤理郎
  • 学会等名: 2009年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2009-04-08
• [学会発表] 四次元変分法海洋全層同化モデルを用いた海洋大循環変動の研究 (IV) 海洋貯熱量及び水平熱輸送量の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川合義美, 河野健, 纐纈慎也, 土井知将, 勝又勝郎, 内田裕, 深澤理郎, 杉浦望実, 増田周平, 豊田隆寛, 佐々木祐二, 五十嵐弘道, 畑山隆紀, 華房康憲, 淡路敏之
  • 学会等名: 2009年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2009-04-08
• [学会発表] 四次元変分法海洋全層同化モデルを用いた海洋大循環変動の研究 (V) 塩分の変動と淡水輸送の推定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 纐纈慎也, 勝又勝郎, 河野健, 川合義美, 細田滋毅, 内田裕, 土井知将, 深澤理郎, 杉浦望実, 増田周平, 豊田隆寛, 佐々木祐二, 五十嵐弘道, 畑山隆紀, 華房康憲, 淡路敏之
  • 学会等名: 2009年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2009-04-08
• [図書] データ同化 観測・実験とモデルを融合するイノベーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 淡路敏之・五十嵐弘道・石川洋一・一井太郎・杉浦望実・豊田隆寛・増田周平, 他
  • 総ページ数: 284
  • 出版者: 京都大学学術出版会