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2023 年度 実施状況報告書

南極氷床コア水同位体比を利用した気候モデルによる将来の温暖化予測の制約

研究課題

研究課題/領域番号 22K21323
研究機関東京大学

研究代表者

木野 佳音  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (20963234)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2025-03-31
キーワード気候変動 / 気候モデリング / 南極 / 水同位体 / 気象 / 最終氷期最盛期 / 氷床コア
研究実績の概要

南極氷床コアの水同位体比は、古典的には、現地気温の1次関数とみなされてきた。本研究課題では、日本の同位体-大気気候モデル(MIROC5-iso; Okazaki et al ., 2019)を用いた最終氷期最盛期(LGM)実験結果の解析により、気温と降水同位体比は必ずしも比例しないことを明らかにし、その要因として総観規模の大気循環とイベント性降水を指摘した。また、古気候モデリング研究における気象解析の有用性を実際的に示した。以上の成果は、Geophysical Research Lettersで査読・出版された。
また、気候モデルに依存する不確実性を考慮するため、日本とドイツの同位体-気候モデルのLGM実験結果の比較を行った。古気候モデル比較プロジェクト(PMIP)で用いられる複数の海洋表層境界条件を設定した実験を、各モデルで共通して実施した。結果として、南極降水同位体比と気温の関係性のモデルによる違いが生じる要因が季節によって異なることがわかった。
南極氷床コア同位体比から過去の気温変動を復元する際に、イベント性降水の寄与を無視すると、実際の気温より暖かく過去の氷期の気温が推定されてしまうことが、2つの同位体-気候モデルのLGM実験で共通してみられた。また、モデルで得られたLGM南極気温は、従来的な同位体温度計や1次元同位体モデルといった手法による推定気温よりも高い傾向にあった。このことから、イベント性降水の寄与を考慮していないからといって従来的な推定気温をそのまま下方修正するのは不適切である可能性の示唆がえられた。

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

日本とドイツの同位体-気候モデル比較にあたっては、様々な要因が絡み合った結果モデル間の差異が生じているとわかったことから、当初はモデル比較に関する単一の学術論文を出版する予定だったのを、複数の学術論文に分けて丁寧な要因分析をすることに方針を転換した。この方針転換を決定するのに時間を要したため、モデル比較に関する論文の執筆・出版に当初の計画より遅れが生じている。
一方、古気候モデリング研究においては通常保存されない6時間平均値や日平均値の解析を追加的に行ったことで、古気候スケールにおいても相殺されない気象スケールの現象の古気候プロキシ記録へ果たす役割を実際的に示す学術論文を出版することができた。さらには、気象スケールの現象が過去の南極気温推定に与える影響を、複数の同位体-気候モデルで共通してみられる結果として見出すことができた。これにより、本研究課題の最終目標は概ね達成されたといえる。
以上を踏まえ、全体としては概ね順調に進行している。

今後の研究の推進方策

今後の研究では、日本とドイツの同位体-気候モデル間の差異の検討を進める。その際、当初はモデル比較に関する単一の学術論文を出版する予定だったのを、複数の学術論文に分けて丁寧な要因分析をすることに方針を転換した。このことを踏まえ、季節ごとの要因の違いに着目した解析を行う。前年度に進展した気象スケールの解析を応用するとともに、古気候に執着せず現在気候におけるモデルの精度にまで立ち返った議論を行うことで、南極降水同位体比決定過程の理解深化を進める。

次年度使用額が生じた理由

研究成果のとりまとめに遅れが生じたため。次年度使用額は、研究成果の学会発表のための旅費に使用する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Synoptic Moisture Intrusion Provided Heavy Isotope Precipitations in Inland Antarctica During the Last Glacial Maximum2024

    • 著者名/発表者名
      Kino K.、Cauquoin A.、Okazaki A.、Oki T.、Yoshimura K.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 51 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2024GL108191

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contribution of lakes in sustaining the Sahara greening during the mid-Holocene2023

    • 著者名/発表者名
      Li Yuheng、Kino Kanon、Cauquoin Alexandre、Oki Taikan
    • 雑誌名

      Climate of the Past

      巻: 19 ページ: 1891~1904

    • DOI

      10.5194/cp-19-1891-2023

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The Usefulness of Meteorological Analysis on Paleoclimate; Case Studies on Antarctic Precipitation Isotopes2024

    • 著者名/発表者名
      木野佳音
    • 学会等名
      古気候モデリング研究集会2024
  • [学会発表] Contribution of lakes in sustaining the Sahara greening during the mid-Holocene2024

    • 著者名/発表者名
      木野佳音
    • 学会等名
      古気候モデリング研究集会2024
  • [学会発表] Contribution of Lakes in Sustaining Greening of the Sahara during the Mid-Holocene2023

    • 著者名/発表者名
      Yuheng Li, Kanon Kino, Alexandre Cauquoin, Taikan Oki
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of a newly developed isotope-enabled AGCM MIROC6-iso under the present climate2023

    • 著者名/発表者名
      Okazaki, A, Li, Y, Kino, K, Cauquoin, A, Yoshimura, K.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] 中期完新世の緑のサハラにおける陸表層水の重要性2023

    • 著者名/発表者名
      木野佳音
    • 学会等名
      2023年度陸モデル開発検討会
  • [学会発表] 気候モデル実験による4200年前のメソポタミアにおける異常気象解析2023

    • 著者名/発表者名
      名畑 諒介, 木野佳音, 沖大幹
    • 学会等名
      2023年度陸モデル開発検討会
  • [学会発表] 日本列島の気候リスク境界の分析と予測2023

    • 著者名/発表者名
      横山裕介, 木野佳音, 佐野太一, 沖大幹
    • 学会等名
      2023年度陸モデル開発検討会
  • [学会発表] 大気循環が最終氷期最盛期の南極降水同位体比に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      木野佳音, Alexandre Cauquoin, 岡崎淳史, 沖大幹, 芳村圭
    • 学会等名
      第9回地球環境史学会年会
  • [学会発表] 最終氷期最盛期(LGM)の海面水温・海氷分布不確実性が 3 次元大気循環を通して南極降水同位体比に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      木野佳音, Alexandre Cauquoin, 岡崎淳史, 沖大幹, 芳村圭
    • 学会等名
      日本気象学会2023年度秋季大会
  • [学会発表] From Past to Future: Constraining Climate Projection Uncertainties2023

    • 著者名/発表者名
      Kanon Kino
    • 学会等名
      2023 KAIST-U.Tokyo Joint Symposium "Climate and Humanity as a Holistic System"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Contribution of the Southern Annular Mode to Variations in Water Isotopes of Daily Precipitation at Dome Fuji, East Antarctica, Surface Fluxes in Antarctica2023

    • 著者名/発表者名
      Kanon Kino, Atsushi Okazaki, Alexandre Cauquoin, Kei Yoshimura
    • 学会等名
      British Antarctic Survey National Capability International Programme
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] TraCE-21ka気候モデル実験を用いた、4.2 kaイベントの三内丸山遺跡における冷夏の頻度解析2023

    • 著者名/発表者名
      横山裕介, 木野佳音, 沖大幹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
  • [学会発表] On the role of lake-climate responses during the Green Sahara Period 6000 years ago2023

    • 著者名/発表者名
      Yuheng Li, 木野佳音, Alexandre Cauquoin, 沖大幹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
  • [学会発表] Estimation of parameters in an isotope-enabled GCM with data assimilation2023

    • 著者名/発表者名
      岡崎 淳史, 田上雅浩, 木野佳音, Alexandre Cauquoin, 芳村圭
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
  • [学会発表] Heavy Water Isotope Precipitation in Inland East Antarctica Accompanied by Strong Southern Westerly Winds during the Last Glacial Maximum2023

    • 著者名/発表者名
      European Geosciences Union General Assembly
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Influences of large-scale atmospheric circulations on precipitation water isotopes, inland Antarctica2023

    • 著者名/発表者名
      Kanon Kino
    • 学会等名
      IsoNet 2023 Virtual Seminars, University de Costarica
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 素朴な疑問VS東大 「なぜ?」から始まる学術入門2023

    • 著者名/発表者名
      東京大学広報室
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      KADOKAWA
    • ISBN
      978-4-04-606318-2

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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