エクマンパンピング駆動モデル:熱帯海洋変動の原因解明における基盤概念と技術の創出

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26610146
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 見延 庄士郎 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70219707)
• 研究分担者: 小守 信正 国立研究開発法人海洋研究開発機構, アプリケーションラボ, 主任技術研究員 (80359223)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: エクマンパンピング / 風応力 / インドネシア通過流 / ニンガルー・ニーニョ

研究実績の概要

H26年度に構築した，全球熱帯エクマンパンピング駆動モデルを用いて，一定領域にのみエクマンパンピングを与える部分領域駆動実験を行った．同モデルは南北30度までの範囲がモデル領域であり，緯度25度以北はスポンジとしている．まず南緯5度以南，南緯5度から北緯5度，北緯5度以北の３分割の領域駆動実験を，エクマンパンピング駆動モデルと通常の風応力駆動モデルとで行った．その結果，風応力駆動モデルでは予想されるとおり，風応力を直接オン・オフすることによって，人工的な変動が引き起こされてしまうが，エクマンパンピング駆動モデルではその問題が生じないことが示された．さらに，エクマンパンピングを与える領域を南北分割に加えて東西にもインド洋，西太平洋，東太平洋の合計９分割でエクマンパンピングを与える実験を行った．その結果，インド洋のエクマンパンピングは太平洋にはほとんど影響しないのに対して，太平洋（特に西太平洋）のエクマンパンピングはインド洋の特にオーストラリア西岸に影響することが明らかになった．オーストラリア西岸は最近ニンガルー・ニーニョでも注目されている領域であり，この結果はニンガルー・ニーニョの理解にもエクマンパンピング駆動モデルが寄与し得ることを意味している．
またH26年度に確定させたエクマンパンピング駆動モデルの格子配置・差分スキームに対応した，アジョイント後方積分版のエクマンパンピング駆動モデルを作成し，理想的な条件での試験を通じて想定通りに動作していることを確認した．

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

エクマンパンピング駆動モデルを用いた一連の実験を行い，当初計画では予想していなかった，オーストラリア西岸が太平洋のエクマンパンピング，すなわち太平洋の風に影響されやすいこと，また太平洋の風はインド洋に影響するが，逆はほとんどないことなど，新しい知見を得ることができた．また，当初の研究実施計画通り，H27年度にアジョイント後方積分版のエクマンパンピング駆動モデルを作成することができた．これらの点から，おおむね順調に進展していると判断した．

今後の研究の推進方策

エクマンパンピング駆動モデルの部分領域駆動実験の結果を取りまとめる．その際必要に応じて，モデルの改善を行う．またアジョイント後方積分版のエクマンパンピング駆動モデルを用いて，エルニーニョの指標であるNino3・Nino4・Nino3.4海域，およびインド洋ダイポールの西側の極と東側の極など，注目する領域を設定し，その場所に生じる変動の原因追跡を行う．

次年度使用額が生じた理由

H26年度は研究を加速させたが，スケジュールの関係から海外成果発表を見送ったことなどから次年度使用額が発生した．

次年度使用額の使用計画

成果発表旅費，研究打ち合わせ旅費，投稿費用などに使用する予定である．

研究成果

• [国際共同研究] アメリカ海洋大気庁/ウィスコンシン大学/アメリカ大気研究センター(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: アメリカ海洋大気庁/ウィスコンシン大学/アメリカ大気研究センター
  • 他の機関数: 6
• [雑誌論文] The Pacific Decadal Oscillation, Revisited (2016)
  • 著者名/発表者名: Matthew Newman, Michael A. Alexander, Toby R. Ault, Kim M. Cobb, Clara Deser, Emanuele Di Lorenzo, Nathan J. Mantua, Arthur J. Miller, Shoshiro Minobe, Hisashi Nakamura, Niklas Schneider, Daniel J. Vimont, Adam S. Phillips, James D. Scott2, and Catherine A. Smith
  • 雑誌名: Journal of Climat 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1175/JCLI-D-15-0508.1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 熱帯海洋でのエクマン・ パンピング駆動モデルIIIインド洋・太平洋相互作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 見延 庄士郎
  • 学会等名: 日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] A preliminary results of Indian Ocean Dipole in 2015 (2016)
  • 著者名/発表者名: 李チョロン・見延庄士郎・佐々木克徳
  • 学会等名: 日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] The Pacific Decadal Oscillation, revisited (2016)
  • 著者名/発表者名: Matthew Newman, Arthur Miller, Michael Alexander, Toby Ault, Kim Cobb, Clara Deser, Emanuele Di Lorenzo, Nathan Mantua, Shoshiro Minobe, Hisashi Nakamura, Niklas Schneider, Daniel Vimont, Adam Phillips, Catherine Smith, James Scott
  • 学会等名: 2016 Ocean Sciences Meeting
  • 発表場所: ニューオリンズ（米国）
  • 年月日: 2016-02-23
  • 国際学会
• [学会発表] Ensemble-based experimental atmospheric reanalysis using a global coupled atmosphere-ocean GCM. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nobumasa Komori, Takeshi Enomoto, Takemasa Miyoshi, Akira Yamazaki, Akira Kuwano-Yoshida, Bunmei Taguchi
  • 学会等名: 2016 Ocean Sciences Meeting
  • 発表場所: ニューオーリンズ（米国）
  • 年月日: 2016-02-22
  • 国際学会
• [学会発表] Sea Level Variations Associated with Indian Ocean Dipole in the Bay of Bengal (2015)
  • 著者名/発表者名: Chorong Lee
  • 学会等名: 18th SNU-HU joint symposium “Toward understanding of changeing environment”
  • 発表場所: ソウル（韓国）
  • 年月日: 2015-11-27
  • 国際学会
• [学会発表] Vertical mixing due to double diffusion in the tropical western Pacific (2015)
  • 著者名/発表者名: Chorong Lee・Kyung-Il Chang・Jae Hak Lee・Kelvin J. Richards
  • 学会等名: 日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 愛媛大学（松山市・愛媛県）
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] The Pacific decadal oscillation, revisited (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Newman, M. Alexander, T. Ault, K. Cobb, C. Deser, E. DiLorenzo, N. Mantua, A. Miller, S. Minobe, H. Nakamura, N. Schneider, D. Vimont
  • 学会等名: 26th IUGG General Assembly 2015
  • 発表場所: プラハ（チェコ）
  • 年月日: 2015-06-24
  • 国際学会