北極振動によるエルニーニョの予知への挑戦

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22654055
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 立花 義裕 三重大学, 大学院・生物資源学研究科, 教授 (10276785)
• 研究分担者: 中村 哲 独立行政法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 特別研究員 (90514331)
• キーワード: 北極振動 / エルニーニョ / 北大西洋振動 / CMIP3 / WP / マルチモデルアンサンブル / 豪雪 / ENSO予測

研究概要

本研究は,「極域の北極振動(AO)が熱帯のエルニーニョ(ENSO)を駆動することがあるのではないか」という研究代表者・分担者が最近の研究で得た,従来のENSO発生研究の常識を覆す新仮説を検証し,前例のない発想に基づくENSO予測法の構築にむけた研究に挑む.
再解析データを詳細に調査したところ、前年の冬期の北大西洋振動(NAO)が「正」である場合、翌年の冬にラニーニャになり、逆に前年のNAOが「負」である場合、翌年の冬にエルニーニョになることがわかった。ここでNAOが「負」とは、高緯度側が、高気圧偏差で低緯度側が低気圧偏差の場合のことである。つまり、AOばかりではなく、NAOもエルニーニョに先行して変動していることが示された。このような関係が、大気海洋結合モデルでも再現できているかを、CMIP3マルチモデルアンサンブルを用いて調べた。それを調べる新たな手法として、2つの変動モードのCoherency指標を開発した。その結果、すべてのモデルでは再現できていなかったが、多くのモデルが上記の関係を示していた。従って、NAOが翌年のエルニーニョと関係があることは、単なる偶然とは言い難い。さらに、そのメカニズムとして「北大西洋振動に伴って冷たいアジア大陸から暖かい亜熱帯太平洋へ吹くcold and drysurgesが,エルニーニョ発生のきっかけとなる西部熱帯太平洋上の西風バーストを駆動する」ということが考えられる.マルチモデルアンサンブルではそれを支持した結果となった。さらに、この研究から得られた、当初の計画からは予期せぬ新知見として、NAOの翌年の冬には、WPパターンも卓越する事が多いことが判明した。WPパターンは、日本の冬の豪雪とも関連する。

研究成果

• [雑誌論文] 異常気象をもたらす大気の大波「北極振動」と2010年猛暑の関係 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立花義裕, 大富裕里子, 中村哲
  • 雑誌名: 三重大学生物資源学研究科紀要 巻: 38 ページ: 75-97
• [雑誌論文] The nature of Arctic polar vortices in chemistry-climate models (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitchell, D. M., A. J. Charlton-Perez, L. J. Gray, H. Akiyoshi, N. Butchart, S. C. Hardiman, O. Morgenstern, T. Nakamura, E. Rozanov, K. Shibata, D. Smale and Y. Yamashita
  • 雑誌名: Q. J. R. Meteorol. Soc.
  • DOI: doi:10.1002/qj.1909
• [雑誌論文] A possible cause of the AO polarity reversal from winter to summer in 2010 and its relation to hemispheric extreme summer weather (2012)
  • 著者名/発表者名: Otomi, Y., Y.Tachibana, T.Nakamura
  • 雑誌名: Climate Dynamics
  • 査読あり
• [雑誌論文] ラジオゾンデ多点同時観測の回想記-三重大学農場と三重大学伊賀拠点を利用して- (2012)
  • 著者名/発表者名: 立花義裕, 小松謙介, 山田祐司
  • 雑誌名: 三重大学生物資源学研究科紀要 巻: 38 ページ: 89-99
• [雑誌論文] Using transport diagnostics to understand chemistry climate model ozone simulations (2011)
  • 著者名/発表者名: Strahan, S. E., A. R. Douglass, R. S. Stolarski, H. Akiyoshi, S. Bekki, P. Braesicke, N. Butchart, M. P. Chipperfield, D. Cugnet, S. Dhomse, S. M. Frith, A. Gettelman, S. C. Hardiman, D. E. Kinnison, J.-F. Lamarque, E. Mancini, M. Marchand, M. Michou, O. Morgenstern, T. Nakamura, D. Olivie, S. Pawson, G. Pitari, D. A. Plummer, J. A. Pyle, J. F. Scinocca, T. G. Shepherd, K. Shibata, D. Smale, H. Teyssedre, W. Tian, and Y. Yamashita
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 116 ページ: D17302
  • DOI: doi:10.1029/2010JD015360
• [雑誌論文] Recurrence of Intraseasonal Cold Air Outbreak dviring the 2009/2010 Winter in Japan and its Ties to the Atmospheric Condition over the Barents-Kara Sea (2011)
  • 著者名/発表者名: Hori, E.M, J.Inoue, T.Kikuchi, M.Honda, Y.Tachibana
  • 雑誌名: SOLA 巻: 7 ページ: 25-28
  • DOI: 10.2151/sola.2011-007
  • 査読あり
• [雑誌論文] The recent trend of increasing precipitation in Sahel and the associated inter-hemispheric dipole of global SST (2011)
  • 著者名/発表者名: Munemoto, M., Y.Tachibana
  • 雑誌名: International Journal of Climatology
  • DOI: 10.1002/joc.2356,2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Projections of UV radiation changes in the 21st century : impact of ozone recovery and cloud effects (2011)
  • 著者名/発表者名: Bais, A.F., T.Nakamura, et al
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 11 ページ: 7533-7545
  • DOI: 10.5194/acp-11-7533-2011
  • 査読あり
• [学会発表] 中・高緯度における大気海洋双方向相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立花義裕
  • 学会等名: 日本海洋学会西南支部・海洋気象学会・水産海洋学会合同シンポジウム
  • 発表場所: 長崎市長崎大学(基調講演)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] ハロゲンと温室効果ガス濃度変化に伴う北半球夏期対流圏の気候変化とその将来予測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村哲
  • 学会等名: 日本気象学会2011年度秋季大会
  • 発表場所: 名古屋市名古屋大学
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] An Inter-comparison of Observation System Experiments for Stratospheric Ozone between LETKF Data Assimilation Systems with CCSR/NIES CCM, MRI CCM, and CHASER CTM (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.
  • 学会等名: XXV General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2011-07-03
• [学会発表] 2010年夏の北極振動指数(SV NAM)異常とそれに関連した半球規模の猛暑 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立花義裕
  • 学会等名: 日本気象学会2011年度春季大会
  • 発表場所: 東京都国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 年月日: 2011-05-18