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2012 年度 実績報告書

気候感度の物理パラメータ不確実性のメカニズム解明と制約

研究課題

研究課題/領域番号 23310014
研究機関独立行政法人国立環境研究所

研究代表者

塩竈 秀夫  独立行政法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 研究員 (30391113)

研究分担者 小倉 知夫  独立行政法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 主任研究員 (10370264)
横畠 徳太  独立行政法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 研究員 (20391170)
渡部 雅浩  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70344497)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード気候変動
研究概要

CO2濃度が産業革命前の2倍になった場合の全球平均地上気温上昇量を示す気候感度の予測には、大気海洋結合モデル間で大きな不確実性がある。ここでは日本で開発してきた最先端の大気海洋結合モデルであるMIROC5を用いて、複数の物理スキームのパラメータ値を観測の範囲内で走査する大規模な物理アンサンブル実験を行い、気候感度の物理パラメータ不確実性の定量化と、そのメカニズムの解明を目指す。さらに観測データとの比較により、現実的な気候場を再現しえるパラメータ値の範囲を拘束条件として、気候感度の不確実性の制約を行う。
昨年度までに、MIROC5を用いて、フラックス調節なしでも気候ドリフトを起こさずに大気海洋結合モデルで物理アンサンブル実験を行うための手法の開発に成功した。本年度は、この手法を適応して、気候感度の不確実性を調べる大規模な物理アンサンブル実験を行った。その結果、MIROC5の物理アンサンブルは2-3度の気候感度の幅をもった。この幅は、中層雲による雲短波フィードバックの違いによってもたらされていた。雲短波フィードバックのばらつきは、コントロール実験における中層雲のバイアスと関係していた。この関係を用いて、観測との比較による制約を行った。

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

計画していたMIROC5による物理アンサンブル実験は成功し、その気候感度のばらつきに関してもメカニズムが解明できたため。

今後の研究の推進方策

最終年度は、MIROC5の物理アンサンブル実験の出力データを、他のモデルの物理アンサンブル実験データやマルチモデルアンサンブル実験データと比較することで、それぞれのアンサンブルの特性、および共通する性質などを明らかにする。具体的には、下記の点を調査する。
(i) コントロール実験におけるバイアスに関して、各アンサンブルで同じようなばらつきが見られるのか、それとも各アンサンブルに特有の偏りがあるのか。
(ii) 気候感度のばらつきを支配するプロセスが、各アンサンブルで共通するのか、違うのか。
(iii) 気候感度とバイアスとの間の関係が、各アンサンブルに特有の物なのか、それとも共通するのか。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Perturbed Physics Ensemble using the MIROC5 Coupled Atmosphere-Ocean GCM without Flux Corrections: Experimental Design and Results2012

    • 著者名/発表者名
      Hideo Shiogama
    • 雑誌名

      Climate Dynamics

      巻: 39 ページ: 3041-3056

    • DOI

      10.1007/s00382-012-1441-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Using a Multi-Physics Ensemble for Exploring Diversity in Cloud Shortwave Feedback in GCMs2012

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 25 ページ: 5416-5431

    • DOI

      10.1175/JCLI-D-11-00564.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the robustness of tropospheric adjustment in CMIP5 models2012

    • 著者名/発表者名
      Youichi Kamae
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 39 ページ: L23808

    • DOI

      10.1029/2012GL054275

    • 査読あり
  • [学会発表] マルチ気候モデルおよび物理パラメータアンサンブルの信頼性評価2012

    • 著者名/発表者名
      横畠徳太
    • 学会等名
      平成24年度京都大学防災研究所一般研究集会
    • 発表場所
      宇治
    • 年月日
      20121122-20121122
  • [学会発表] 気候モデルアンサンブルの自由度と信頼性評価2012

    • 著者名/発表者名
      横畠徳太
    • 学会等名
      日本気象学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20121003-20121003
  • [学会発表] On the structural and parametric uncertainties of feedback, adjustment and climate sensitivity2012

    • 著者名/発表者名
      Hideo Shiogama
    • 学会等名
      EUCLIPSE-CFMIP Meeting
    • 発表場所
      Universite Pierre et Marie Curie, Paris, France
    • 年月日
      20120530-20120530
  • [学会発表] Importance of instantaneous radiative forcing to tropospheric adjustment2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoo Ogura
    • 学会等名
      EUCLIPSE-CFMIP Meeting
    • 発表場所
      Universite Pierre et Marie Curie, Paris, France
    • 年月日
      20120529-20120529
  • [学会発表] フラックス調節無しでドリフトしない大気海洋結合モデル物理アンサンブル実験のデザイン2012

    • 著者名/発表者名
      塩竈秀夫, 渡部雅浩,吉森正和, 小倉知夫,横 畠 徳 太 , James D Annan3, Julia C Hargreaves, 釜江陽一,木本昌秀
    • 学会等名
      日本気象学会 2012年度秋季大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2012-10-04

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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