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2014 年度 実績報告書

熱帯大気海洋系変動と日本の異常天候に関する数値的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26247079
研究機関東京大学

研究代表者

渡部 雅浩  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70344497)

研究分担者 望月 崇  独立行政法人海洋研究開発機構, 気候変動リスク情報創生PT, 主任研究員 (00450776)
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, 主任研究員 (30391113)
今田 由紀子(金丸由紀子)  気象庁気象研究所, 気候研究部, 研究官 (50582855)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード気候変動 / 異常天候 / 全球気候モデル / テレコネクション / エルニーニョ・南方振動
研究実績の概要

本課題では、近年の日本および周辺アジア域における異常天候の発現メカニズム理解と、それに対する地球温暖化および熱帯域自然変動の寄与を明らかにすることを目的とした各種数値実験を行う。特に、全球的な気温上昇の停滞(ハイエイタス)と、下記の猛暑出現に着目し、大気大循環モデル(AGCM)と大気海洋結合モデル(CGCM)を組み合わせたシミュレーションを考案、実施して結果を解析する。

1年目である本年度は、AGCMによる過去の天候のアンサンブル再現実験を実施し、2013年の猛暑を対象とした要因分析を行った。その結果、温暖化に伴う低緯度の海面水温上昇が猛暑の発生確率を有意に増加させていたことが分かった。この成果は、米国気象学会の特別号において公表された。また、北半球全体で過去数十年における猛暑の頻度が増大している観測事実が、上記のシミュレーションでよく再現されていることを確認し、さらにそのアトリビューションを試みた。具体的には、海面水温や大気中二酸化炭素濃度などを変えた仮想的なアンサンブルを別途作成し、それらを組み合わせて解析することで、CO2濃度上昇による直接的な温室効果が陸上を温暖化させていることが猛暑増加に対する第一の要因であることが分かった。

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

今年度予定していたPD研究員の雇用が実現しなかったため、解析を担当する人手の不足が懸念されたが、AGCMのアンサンブルを生成した分担研究者らが精力的に研究を遂行してくれたため、当初予定していた2013年猛暑事例の要因分析を行うことができた。2年目以降に主に用いる予定のCGCMについても、順調に調整および東京大学情報基盤センターのスパコンへの移植作業がすすみ、長期シミュレーションを実施する目途がついた。

今後の研究の推進方策

当初の計画通り、2年目以降はCGCMを中心に用いたメカニズムおよび予測実験を実施する。特に、日本の夏季の天候に大きな影響を与える西部熱帯太平洋域の海面水温の変動に着目し、年々から十年の時間スケールで生じるエルニーニョのような自然の内部変動に対して、CO2やエアロゾルなどの外部強制が有意に寄与していたかどうかを調べる。また、ここ数年高いままだった西部太平洋の水温は徐々に下がり始めており、これと今後のエルニーニョの発展の関連、および天候影響を理解することが今日的な課題として追加される。これについては、CGCMを用いた季節から数年を対象とした事後予測実験を実施し、最新のデータを与えて実験的に予測を行うことが有益であると考えている。

AGCMを用いた異常天候のアトリビューションについては、まずアンサンブルを拡張することが重要である。それとは別に、これまで行ってきた、海面水温やCO2濃度といった境界条件のみを変える実験だけでなく、大気初期値を与える現業気象予報型の実験デザインを加味することで、全球的な温暖化や熱帯域気候変動が日本域の天候にどこまで影響を与えていたかをより正確に見積もる方法を検討する。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 3件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] The contribution of anthropogenic forcing to the Japanese heat waves of 2013.2014

    • 著者名/発表者名
      Imada, Y., H. Shiogama, M. Watanabe, M. Mori, M. Ishii, and M. Kimoto
    • 雑誌名

      Bull. Amer. Meteor. Soc.

      巻: 95 ページ: S52

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Summertime land-sea thermal contrast and atmospheric circulation over East Asia in a warming climate. Part I: Past changes and future projections.2014

    • 著者名/発表者名
      Kamae, Y., M. Watanabe, H. Shiogama, and M. Kimoto
    • 雑誌名

      Clim. Dyn.

      巻: 43 ページ: 2553-2568

    • DOI

      doi:10.1007/s00382-014-2073-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Summertime land-sea thermal contrast and atmospheric circulation over East Asia in a warming climate. Part II: Importance of CO2-induced continental warming.2014

    • 著者名/発表者名
      Kamae, Y., M. Watanabe, H. Shiogama, and M. Kimoto
    • 雑誌名

      Clim. Dyn.

      巻: 43 ページ: 2569-2583

    • DOI

      doi:10.1007/s00382-014-2146-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attributing the increase in Northern Hemisphere hot summers since the late 20th century.2014

    • 著者名/発表者名
      Kamae, Y., H. Shiogama, M. Watanabe, and M. Kimoto
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 41 ページ: 5192-5199

    • DOI

      doi:10.1002/2014GL061062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error sensitivity to initial climate states in Pacific decadal hindcasts.2014

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki, T., M. Kimoto, Y. Chikamoto, M. Mori, M. Watanabe, and M. Ishii
    • 雑誌名

      SOLA

      巻: 10 ページ: 39-44

    • DOI

      doi:10.2151/sola.2014-009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust increase of the equatorial Pacific rainfall and its variability in a warmed climate.2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Y. Kamae, and M. Kimoto
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 41 ページ: 3227-3232

    • DOI

      doi:10.1002/2014GL059692

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Contribution of natural decadal variability to global-warming acceleration and hiatus.2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., H. Shiogama, H. Tatebe, M. Hayashi, M. Ishii, and M. Kimoto
    • 雑誌名

      Nature Climate Change

      巻: 4 ページ: 893-897

    • DOI

      doi:10.1038/Nclimate2355

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Contribution of natural decadal variability to global-warming acceleration and hiatus.2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., H. Shiogama, H. Tatebe, M. Hayashi, M. Ishii, and M. Kimoto
    • 学会等名
      AMS annual meeting
    • 発表場所
      Phoenix, USA
    • 年月日
      2015-01-05 – 2015-01-08
  • [学会発表] Attributing the Increase in Northern Hemisphere Hot Summers during the Last Half of the 20th Century and the Recent Climate Hiatus.2014

    • 著者名/発表者名
      Kamae, Y., H. Shiogama, M. Watanabe, and M. Kimoto
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2014
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-19
  • [学会発表] 2014年夏のエルニーニョはなぜ成長しなかったか?2014

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子、建部洋晶、渡部雅浩、石井正好、木本昌秀
    • 学会等名
      長期予報研究連絡会
    • 発表場所
      気象庁、東京
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-03
  • [学会発表] Global warming hiatus: Its mechanisms and role of internal decadal variability.2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M.
    • 学会等名
      Second East Asian winter seasonal outlook forum
    • 発表場所
      JMA, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 地球温暖化の加速と停滞 (ハイエイタス)に対する自然変動の寄与.2014

    • 著者名/発表者名
      渡部雅浩, 塩竈秀夫, 建部洋晶, 林未知也, 石井正好, 木本昌秀
    • 学会等名
      日本気象学会2014年度秋季大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-23
  • [学会発表] Contribution of natural decadal variability to global warming acceleration and hiatus.2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M.
    • 学会等名
      Ocean heat uptake workshop
    • 発表場所
      Southampton, UK
    • 年月日
      2014-10-01 – 2014-10-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Event attribution of the Japanese heat wave in summer 2013.2014

    • 著者名/発表者名
      Imada Y, Shiogama H, Watanabe M, Mori M, Ishii M, Kimoto M
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting (AOGS2014)
    • 発表場所
      Royton, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Robust increase of the equatorial Pacific rainfall and its variability in a warmed climate.2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Y. Kamae, and M. Kimoto
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting (AOGS2014)
    • 発表場所
      Royton, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Multi-Parameter Multi-Physics Ensemble (MPMPE): A New Approach Exploring the Uncertainties of Climate Sensitivity.2014

    • 著者名/発表者名
      21.Shiogama H, M Watanabe, T Ogura, T Yokohata, Y Kamae, M Kimoto
    • 学会等名
      CFMIP/EUCLIPSE Meeting on Cloud Processes and Climate Feedbacks
    • 発表場所
      Egmond aan Zee, The Netherlands
    • 年月日
      2014-07-08 – 2014-07-11
  • [学会発表] 平成25年夏季の日本の猛暑に対する地球温暖化の寄与2014

    • 著者名/発表者名
      今田由紀子, 塩竈秀夫, 渡部雅浩, 森正人, 石井正好, 木本昌秀
    • 学会等名
      日本気象学会2014年度春季大会
    • 発表場所
      開港記念館、横浜
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [学会発表] 北半球陸上における20世紀後半以降の猛暑頻度の継続的な増加の要因.2014

    • 著者名/発表者名
      釜江陽一, 塩竈秀夫, 渡部雅浩, 木本昌秀
    • 学会等名
      日本気象学会2014年度春季大会
    • 発表場所
      開港記念館、横浜
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [図書] 地球温暖化―そのメカニズムと不確実性― (分担執筆)2014

    • 著者名/発表者名
      渡部雅浩
    • 総ページ数
      162
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] 地球温暖化―そのメカニズムと不確実性― (分担執筆)2014

    • 著者名/発表者名
      塩竈秀夫
    • 総ページ数
      162
    • 出版者
      朝倉書店
  • [図書] 地球温暖化の辞典 (分担執筆)2014

    • 著者名/発表者名
      渡部雅浩
    • 総ページ数
      435
    • 出版者
      丸善
  • [図書] 地球温暖化の辞典 (分担執筆)2014

    • 著者名/発表者名
      塩竈秀夫
    • 総ページ数
      435
    • 出版者
      丸善

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公開日: 2016-06-01  

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