2016 Fiscal Year Research-status Report
将来の気候変動における熱帯外から熱帯へのテレコネクションメカニズムの解明
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15K05280
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
吉森 正和 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (20466874)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩竈 秀夫 国立研究開発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)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 気候変動 / 気候モデル / 将来予測 / ハドレー循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は、平成27年度に実施した大気海洋大循環モデルを用いた20-21世紀気候シミュレーションについて、熱帯外の温暖化が熱帯の大気循環や降雨分布に及ぼす影響のみを分離して抽出する数値実験を行った。その結果、現実的なRCP4.5（中位安定化）シナリオの下で、中高緯度（緯度40度より極側）の南北半球温暖化コントラストは、熱帯（緯度20度より赤道側）の降雨量変化の南北コントラストの約40%に寄与することがわかった。すなわち、数値実験によって中高緯度から低緯度への遠隔的な影響が相当程度あることが大気海洋大循環モデルによって明確に示された。一方で、高緯度（緯度60度より極側）の南北半球温暖化コントラストだけでは熱帯降雨分布への影響は量的に小さいことがわかった。メカニズムに関する解析も進み、降雨量変化に寄与する要因（水蒸気量や循環の変化）や大気において中緯度から低緯度（ハドレー循環）を結ぶメカニズムが明らかにされた。特に、中緯度の大気擾乱の力学的効果が重要であることが示された。これは、先行研究における熱エネルギー的解釈に加えて、新たに力学的解釈を提供することになる。さらに、海洋力学的フィードバックを含めた全体的なメカニズムに関する新しい仮説が立てられた。その他、理想化実験を通した温暖化時の熱帯降雨分布の応答に関して論文を出版した。また、全球平均気温変化の解説が主な対象ではあるものの、過渡的応答における南大洋の温暖化の遅れ、すなわち、南北両極域の温暖化コントラストの重要性を示唆する総説論文を出版した。また、前年度得られた研究成果を中心に国内の学会で発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
他の研究対象を含めても、「研究実績の概要」で記載した数値実験と同様の大気大循環モデル実験は世界的にも例が少ないため、技術的にある程度の試行錯誤が想定されていた。しかし、国内において研究協力が得られ、また海氷の取り扱いについても大きな問題が生じなかったため、最低限の試行錯誤で効率的に目的を達成することができた。結果についても、熱帯の降雨分布変化に対する中高緯度の南北半球温暖化コントラストの影響が明確に見られ、順調に解析へと進むことができた。海洋の役割が予想より大きかったことはさらなる解析を必要とするものの、研究としては新しい知見の提供につながり、大きな前進と考えられる。先行研究で確立されてきた大気熱輸送変化を中心とした説明を修正する必要が指摘された。そして、この点に関して、海洋力学フィードバックを含めた全体的なメカニズムに対する仮説を立てることができた。これまでさまざまな研究で蓄積してきた解析手法やプログラムが有効に適用できたことが進捗を促進したと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点での仮説によると、大気循環を経由して熱帯の海洋力学フィードバックを生じることが、大気海洋大循環モデルにおける応答が海洋循環の変化を考慮しなかったこれまでの多数の先行研究との違いである。しかし、現時点では海洋内部の熱輸送変化を通した中高緯度から低緯度への影響の可能性も否定できない。そこで、大気海洋大循環モデルにおいて海洋熱輸送変化の影響を取り除く実験や風応力変化だけを海洋大循環モデルに与える実験を実施する。これによって、上記の大気経由と海洋経由の子午面リンクの重要性を検証し、仮説を理論へと導く。そして、これらの結果をまとめて論文として執筆する。
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| Remarks |
研究内容に関する説明あり。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] The Tropical Rain belts with an Annual cycle and a Continent Model Intercomparison Project: TRACMIP2016
Author(s)
Voigt, A., M. Biasutti, J. Scheff, J. Bader, S. Bordoni, F. Codron, R. D. Dixon, J. Jonas, S. Kang, N. P. Klingaman, R. Leung, J. Lu, B. Mapes, E. A. Maroon, S. McDermid, J. Park, R. Roehrig, B. E. J. Rose, G. L. Russell, J. Seo, T. Toniazzo, H.-H. Wei, M. Yoshimori, and L. R. V. Zeppetello
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Journal Title
Journal of Advances in Modeling Earth Systems
Volume: 8
Pages: 1868-1891
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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