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2023 年度 実施状況報告書

地球温暖化による黒潮変化と将来予測:日本周辺海水温・異常天候への影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 22K03714
研究機関東北大学

研究代表者

杉本 周作  東北大学, 理学研究科, 准教授 (50547320)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード黒潮大蛇行 / 黒潮流速変化 / 降水量 / 豪雨
研究実績の概要

本研究課題の目的は、(1)観測資料・最新鋭気候モデル出力値をもとに黒潮の長期変化およびその物理機構の解明、(2)日本周辺の顕著な海面水温上昇の要因の同定、(3)気候シミュレーションを実施することで日本の異常天候への黒潮温暖化の影響を評価することである。現在、上記3項目を並行して実施ており、本年度に得られた各項目の研究実績の概要は次の通りである。
(1)黒潮変化:昨年度の観測資料解析結果の妥当性を検証するために、気象庁気象研究所が作成した渦分解海洋モデルによる歴史実験出力値・将来気候予測値を収集し、解析フォーマットへの変換作業を行った。観測資料解析結果と同様に、黒潮流速の強化傾向が同定された。現在、その要因として主水温躍層の浅化の影響の検討を開始した。
(2)日本周辺海面水温上昇:2017年夏から始まった黒潮大蛇行に伴い発生した関東・東海沖沿岸昇温を解析対象とし、衛星観測資料を用いて昇温の持続性およびその振幅について調べた。その結果、大蛇行期間の60%以上の期間で沿岸昇温が発生していること、その振幅が約3度と非常に大きいこと、そして海洋熱波に分類されることなど統計的な特徴を明らかにした。
(3)沿岸昇温に起因した夏季東海地方の降水量増加:(2)で見出した関東・東海沖沿岸昇温が日本の夏季降水量に及ぼす影響を定量化するために、領域大気モデルを用いた数値シミュレーションを実施した。その結果、沿岸昇温に伴い大気下層の水蒸気が増加し、これにより潜在的対流不安定状態が励起され、降水量が増加することを見出した。そして、黒潮大蛇行(沿岸昇温)により、東海地方の降水量が約1.5倍も増加することを明らかにした。本項目の成果については、日本気象学会秋季大会などで発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、気象庁気象研究所作成の高解像度海洋モデルによる将来海洋予測データを入手し、解析フォーマットへの変換作業を行いつつ、日本周辺で発生している海洋顕著現象に注目しながらスーパーコンピューターによる気候シミュレーションを行った。その結果の1つとして、黒潮変化により発生した関東・東海沖の沿岸昇温により、日本の降水量が約1.5倍も増加することを発見した。
2024年4月には国際学術誌に論文を投稿予定であり、成果は着実にでている。以上より、実施計画は概ね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

現在のところ本研究は概ね順調に進展しており、今後も実施計画どおりに進める。研究計画に関して特段の変更は必要としていない。現在進行形で発生している海洋顕著現象と黒潮の関係にも着目することで、本研究課題の発展的解析にも取り組んでいくことを計画している。

次年度使用額が生じた理由

今年度に成果の一部を学術論文として投稿する予定でいたが、十分なサンプルの確保と研究の質の向上を試みた結果、投稿が次年度になったことが次年度使用額が生じた主たる理由である。なお、これは計画に遅れが生じているわけではなく、多くの研究成果が出ているが所以である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 亜熱帯モード水が海洋表層新生産へ与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      西川はつみ, 岡英太郎, 杉本周作, 小橋史明, 石井雅男
    • 学会等名
      海洋生物シンポジウム2024
  • [学会発表] Subtropical Mode Water south of Japan impacts typhoon intensity2024

    • 著者名/発表者名
      Eitarou Oka, Shusaku Sugimoto, Fumiaki Kobashi, Hatsumi Nishikawa, Sachie Kanada, Tomoe Nasuno, Ryuichi Kawamura, and Masami Nonaka
    • 学会等名
      Ocean Science Meeting 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Cold- versus Warm-Season Forced Variability of Net Kuroshio Transport2023

    • 著者名/発表者名
      Yuma Kawakami, Hideyuki Nakano, Shogo Urakawa, Takahiro Toyoda, Kei Sakamoto, Goro Yamanaka, and Shusaku Sugimoto
    • 学会等名
      The Fourth Session of the CSK-2 International Steering Group
    • 国際学会
  • [学会発表] 琉球列島周辺における北太平洋亜熱帯モード水の変動2023

    • 著者名/発表者名
      荒木翼, 高柳栄子, 須賀利雄, 杉本周作, 井龍康文
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第26回大会
  • [学会発表] 黒潮の変動と日本の気象への影響2023

    • 著者名/発表者名
      杉本周作
    • 学会等名
      第56回メソ気象研究会
  • [学会発表] 北太平洋亜熱帯域における表層貯熱量変動 ―その要因と台風との関係―2023

    • 著者名/発表者名
      古谷仁, 杉本周作
    • 学会等名
      日本海洋学会 2023年度秋季大会
  • [学会発表] 日本の南の亜熱帯モード水が台風に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      岡英太郎, 杉本周作, 小橋史明, 西川はつみ, 金田幸恵, 那須野智江, 川村隆一, 野中正見
    • 学会等名
      日本海洋学会 2023年度秋季大会
  • [学会発表] Cold versus warm season forced variability of net Kuroshio transport south of Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Yuma Kawakami, Hideyuki Nakano, Shogo Urakawa, Takahiro Toyoda, Kei Sakamoto, Goro Yamanaka, and Shusaku Sugimoto
    • 学会等名
      AOGS2023
  • [学会発表] ormation of an intense marine heatwave in the central North Pacific during 2021 summer favored by the atmospheric and oceanic conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Gaku Nishihira, and Shusaku Sugimoto
    • 学会等名
      IUGG2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Subtropical Mode Water south of Japan impacts typhoon intensity2023

    • 著者名/発表者名
      Eitarou Oka, Shusaku Sugimoto, Fumiaki Kobashi, Hatsumi Nishikawa, Sachie Kanada, Tomoe Nasuno, Ryuichi Kawamura, and Masami Nonaka
    • 学会等名
      Mid-latitude Ocean-Atmosphere Interactions: Their Processes and Predictability
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Kuroshio large meander path on summer rainfall of Japan: Present and future climate2023

    • 著者名/発表者名
      Shusaku Sugimoto
    • 学会等名
      Mid-latitude Ocean-Atmosphere Interactions: Their Processes and Predictability
    • 国際学会
  • [学会発表] 船舶観測、アルゴフロート、および数値モデルを用いた黒潮と水塊の時間変動の研究2023

    • 著者名/発表者名
      川上雄真, 中野英之, 豊田隆寛, 坂本圭, 浦川昇吾, 杉本周作
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
    • 招待講演
  • [学会発表] 2022年台風第15号の降水に対する黒潮大蛇行に伴う東海沖沿岸昇温の影響2023

    • 著者名/発表者名
      高木彩, 杉本 周作
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] 寒候期の大気強制が主導する黒潮と北太平洋亜熱帯モード水の変動2023

    • 著者名/発表者名
      川上雄真, 中野英之, 浦川昇吾, 豊田隆寛, 坂本圭, 山中吾郎, 杉本周作
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
  • [学会発表] 日本の南の亜熱帯モード水が台風に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      岡英太郎, 杉本周作, 小橋史明, 西川はつみ, 金田幸恵, 那須野智江, 川村隆一, 野中正見
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023

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公開日: 2024-12-25  

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