2016 Fiscal Year Annual Research Report
地球温暖化による海洋変化が日本・東アジアにもたらす海面上昇：メカニズムと将来予測
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26287110
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
見延 庄士郎 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70219707)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 立郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 統合的気候変動予測研究分野, 技術研究員 (10415995)
佐々木 克徳 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (50604815)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地球温暖化 / 海面上昇 / 海洋大循環モデル / 領域海洋モデル / CMIP5 / 観測データ / 力学理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
20世紀の日本沿岸水位変動のメカニズムについて明らかにするために，水平1度格子間隔の領域海洋モデルROMSの結果と，気候モデルの出力であるCMIP5の20世紀再現実験結果との比較を行った．その結果，ROMSで再現された1950年付近の高水位はCMIP5では再現されていないことが明らかとなった．これは1950年付近の日本沿岸の高水位の原因となったアリューシャン低気圧の弱化が，人為起源ではなく，気候の内部変動によって生じたことを示唆する．
また，西岸境界における海面高度の新理論を作成し，その理論に大西洋についてのCMIP5データ解析を適用して整合的な結果を得た．
水平解像度0.5度のROMSによるダウンスケーリング実験によって，日本の本州沿岸については，気候モデルの海面上昇とダウンスケールによる海面上昇とがおおむね一致することが示された．この理由は，沿岸に沿って海面高度の情報を伝えるケルビン波などの大規模沿岸波のために，北太平洋北部の比較的低い水位の情報本州などの沿岸に伝えるためであろう．ただし，その沿岸波の影響の外に位置する，沖縄などの島では，ダウンスケールモデルで気候モデルよりも10 cm以上大きな海面上昇がみられる場合もある．
CMIP5(Phase 5 of Climate Model Intercomparison)データ解析を，これまでのRCP8.5のみならずRCP4.5についても行った．
CMIP5データセットを用いた海洋モデル実験を行うために，温暖化時の風応力偏差，熱フラックス偏差，淡水フラックス偏差のモデル平均データセットの検証を行った．また，海洋モデル外力差し替え実験コードのテストを行い，動作確認をした．
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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
前年度には，優れた成果が得られた．1950年付近の日本沿岸の高水位のメカニズムについて，領域海洋モデルROMSの結果とCMIP5データの比較を行うことで，気候の内部変動より生じていることを明らかにし，その結果をまとめた論文が，full paperを出版する学術雑誌では気候分野で最も有力な国際誌Journal of Climate誌に受理された．この論文によって，長年の謎であった，日本の海面高度の過去百年間の変化が，球温暖化から期待される変化と異なる理由が，アリューシャン低気圧の自然変動にあることを明らかにできたことは，当初想定していなかった重要な成果である．
また，西岸境界海面高度理論の論文は，海洋物理学分野で最も高く評価されている国際学術雑誌であるJournal of Physical Oceanography に受理された．この理論は海面高度変化を理論的に説明する上で大きな成果であり，また当初想定していない成果である．
さらに，0.5度格子間隔のROMSを用いたダウンスケール論文は，我々の知る限る海面上昇についての初の論文であり，Journal of Oceanography誌で出版された．
人材育成の面でも，CMIP5データの解析を行っている博士課程学生の寺田が，2016年9月に開催されたCLIVAR Open Science Conferenceにおいて日本の研究機関からはただ一人（世界で10名），Earth Career Scientist Excellent Poster Awardを受賞した．
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| Strategy for Future Research Activity |
北太平洋全域におけるCMIP5データの解析は，とりまとめのために細部を詰める．
また昨年度のダウンスケール実験の成果によって，本州沿岸についてはおおむね気候モデルの海面上昇を信頼できるという結果が得られたので，多数の気候モデルを解析して日本沿岸について海面高度の上昇の程度とそのあいまいさを，海洋の熱膨張と循環変化のみならず，陸氷融解などの効果も含めて評価する．
20世紀の日本沿岸の水位変動のメカニズムについて，領域海洋モデルROMSとCMIP5データの比較を引き続き行う．
また，北太平洋における温暖化時の海面フラックス変化は，風応力偏差では偏西風帯の北上・強化に関連している．一方，熱フラックス偏差は高緯度で大きく，北太平洋の沿岸域に特に大きな偏差が見られる．今後，これらのフラックス偏差が日本近海の海面水位変化に及ぼす影響を調べ，論文にまとめる．
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| Causes of Carryover |
論文の受理が予想よりも遅れたため，その出版費用として用意をしていた予算を次年度に使用することになった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
論文出版代金などに使用する予定である．
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[Presentation] The Pacific decadal oscillation, revisited2016
Author(s)
Matthew Newman, Michael Alexander, Toby Ault, Kim Cobb, Clara Deser, Emanuele Di Lorenzo, Nathan Mantua, Arthur Miller, Shoshiro Minobe, Hisashi Nakamura, Niklas Schneider, Daniel Vimont, Adam Phillips
Organizer
CLIVAR Open Science Conference
Place of Presentation
Qingdao(China)
Year and Date
2016-09-20
Int'l Joint Research
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