2022 Fiscal Year Final Research Report
Integrative modeling of the Antarctic Ice Sheet, ocean, and climate
Project Area | Giant reservoirs of heat/water/material : Global environmental changes driven by the Southern Ocean and the Antarctic Ice Sheet |
Project/Area Number |
17H06323
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Complex systems
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
Abe Ayako 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (30272537)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉森 正和 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (20466874)
草原 和弥 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 研究員 (20707020)
齋藤 冬樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 研究員 (60396942)
岡 顕 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70396943)
Greve Ralf 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (90374644)
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Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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Keywords | 南極氷床 / 海洋 / 気候の統合的モデリング / Climate modelling / paleoclimate modelling / atmosphere-ocean model / Future projection / Ice sheet modelling |
Outline of Final Research Achievements |
We carried out numerical experiments of climate, ocean and ice sheets in the past, present and future by using models called MIROC, COCO, IcIES, and SICOPOLIS. We show that OGCM simulation with sedimentary process considering enhanced Southern Ocean salinity stratification and iron fertilization from glaciogenic dust during glacial periods improves the modeled glacial deep water and simulate the drawdown of glacial atmospheric pCO2. The simulations of mass loss of the Antarctic ice sheet using SICOPOLIS show that, by the year 3000AD, the unabated warming pathway produces a mass loss of the West Antarctic ice sheet and a sea-level rise equivalent of 1.5 to 5.4 metres, even keeping the climate forcing unchanged after 2100AD. We also demonstrate that changes in atmosphere parameters associated with the fraction of cloud thermodynamic phase in a climate model reduce the biases in the warm SST over the modern Southern Ocean, and then reproduce the Southern and global Ocean at the LGM.
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Free Research Field |
気象・海洋物理・陸水学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の学術的意義は、大気海洋結合モデルと氷床・海洋・物質循環などのモデル群を必要に応じて整備しシミュレーションに取り組み、過去の大規模な気候変動から将来の南極と南大洋について検討することである。独創的な点は、南極氷床や南大洋の古気候データを参考にしながら、本格的な高解像度モデルで多くの感度実験を行うアプローチであり、気温や降水量、大気海洋循環はもちろん、氷床や植生分布、海洋物質分布の時空間構造を示し、メカニズムを提示し飛躍的な成果を遂げた。Nature 誌をはじめ多くの国際共著の研究論文を出版でき、国連のIPCC 第6次報告書(第一作業部会)にも多くの論文が引用され社会的にも意義が大きい。
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