【研究領域課題番号】22H01293 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

大気海洋相互作用 / 気候変動 / 気候変化

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究領域課題番号】18H01281 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

熱帯海盆間相互作用 / 大気海洋相互作用 / 気候変動 / 海盆間相互作用 / 熱帯大西洋 / 熱帯太平洋 / 気候変動予測

【研究成果の概要】

本研究では、観測データ解析、CMIP気候モデルのマルチモデル相互比較解析、数値モデル実験等を総合的に実施し、経年から数十年規模の熱帯大西洋-太平洋間相互作用の要因とその気候影響を調べ、計22編の査読付関連論文 (うち15編が国際共著論文) を発表し、国内外の学会等でも研究成果を発表してきた。2022年2月には本研究成果のプレスリリースを行ったことに加え、2020年にClimate Dynamics に掲載された論文は Top10% 論文にランクするなど、国際的にも顕著な業績を残したと言える。

【研究の社会的意義】

気候変動に対して熱帯海盆が甚大な影響を及ぼすことは従来から指摘されてきた。しかし、多くの研究では、太平洋・大西洋・インド洋といった個別の熱帯海盆に着目してきたのに対し、本研究では、熱帯海盆間の相互作用を考慮することで、気候変動に対する影響をより適切に評価できることを世界に先駆けて示した。この熱帯海盆間相互作用という研究テーマは現在、世界気候研究計画CLIVAR 研究焦点の１つとして取り上げられており、Richterが共同代表、時長が共同メンバーをそれぞれ務めている。この国際的枠組みの中で今後も関連研究が推進される計画であり、国際的な気候変動予測において学術的・社会的意義が高いと言える。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究領域課題番号】18H01278 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球温暖化の停滞 / 大気海洋結合変動 / 大気循環変動 / 遠隔影響 / ペースメーカー実験 / データレスキュー / 気候変動 / 大気海洋相互作用 / 大気循環変動モード / 地球温暖化 / 十年規模変動 / 東アジアモンスーン / エルニーニョ・南方振動 / 熱帯太平洋十年規模変動 / インド洋-西太平洋キャパシターモード / シルクロードパターン

【研究成果の概要】

本研究は日本の天候に影響を与えるアジア・太平洋域において夏冬に観測された十年規模変動の実態を明らかにし、その要因分析・変動メカニズムを調査するとともに、天候変動をもたらす大気循環変動の温暖化に伴う将来変化についても調査した。特に近年の地球温暖化の停滞とその後の加速をもたらした熱帯太平洋大気海洋結合変動がアジア・北太平洋域にもたらす遠隔影響とそのメカニズム、熱帯太平洋変動に対する中緯度からの影響、また温暖化停滞に対する熱帯変動とは独立な大気循環変動の寄与を調査した。これらの成果を査読付き国際誌に論文として発表し、国内外で学会発表を行った。

【研究の社会的意義】

将来の気候変動予測における不確実性は将来の排出シナリオの不確実性に加え、与えられたシナリオに対する気候応答の不確実性や自然変動に起因する。その低減には過去の変動の要因とメカニズムを明らかにし、モデルがメカニズムを適切に表現していることを確かめる必要がある。本研究はこれを地域規模で推進する上で、データレスキューを含む長期観測データの整備と、ペースメーカー実験によるメカニズム解析が有用であることを示した。さらに成果の一部は国連気候変動に関する政府間パネル（IPCC）第6次評価報告書にも引用され、気候変動対策を推進する上での根拠となる自然科学的理解に貢献した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】16H04047 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

沿岸ニーニョ現象 / 気候変動 / 大気海洋相互作用 / 海洋物理・陸水学

【研究成果の概要】

本研究では、オーストラリア大陸西岸沖に発生するニンガルー・ニーニョ現象の沿岸ニーニョ現象（大陸の西岸沖に発生するエルニーニョ現象のような現象で、海水温が平年に比べて以上に高くなる）のメカニズムをデータ解析やシミュレーションを通して明らかにした。また、発生域に近い場所で異常気象を引き起こしたり、生態系に大きな影響を与えたりする沿岸ニーニョ現象の予測精度の向上に成功した。

【研究の社会的意義】

この10年くらいの間に相次いで発見され、メカニズムが完全に理解されていなかった沿岸ニーニョ現象のメカニズムを明らかにすることに成功した。また、沿岸ニーニョ現象は、空間スケールが比較的小さいことから予測することが難しいとされてきたが、本研究の予測に関する研究成果は、沿岸ニーニョ現象が引き起こす様々な異常気象や生態系への影響を軽減することに貢献するものである。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】22340135 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気候変動 / 気象学 / 大気現象 / 力学モード / エネルギー変換 / ジェット気流 / 大気海洋相互作用 / テレコネクション / エネルギー交換

【研究成果の概要】

我が国の夏季・冬季の天候に影響する北太平洋上の停滞性大気循環偏差が傾圧構造を持ち,その形成・維持にとって,3次元平均流からの運動エネルギー変換のみならず,傾圧的な偏西風からの位置エネルギー変換もそれ以上に重要なことが分かった.特に,夏季天候に影響する循環偏差は,付随する海面蒸発偏差と下層の水蒸気輸送収束偏差が積雲対流活動偏差を維持するよう働く「湿潤力学モード」の特性を有することを確認した.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】21740341 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気象・海洋物理・陸水学 / 気候変動 / 大気海洋相互作用 / 南シナ海 / インドネシア通過流 / 海洋循環 / 熱帯域 / 大気海洋結合モデル / 大気洋相互作用

【研究成果の概要】

大気海洋結合モデルを用いて、南シナ海のルソン海峡以外の海峡を開いた実験と閉じた実験を行った。そして、両実験で再現された海面水温を比較したところ、閉じた実験では、南シナ海や黒潮続流域で水温が高くなるのに対し、東・西太平洋赤道域や日本南方の海域で水温が低くなるなど、影響は、広範囲に広がっていることが明らかとなった。特に、南シナ海南部の高温化は、太平洋とインド洋のウォーカー循環に影響を与えていた。また、閉じた実験では、エルニーニョ現象の卓越周期が長くなることも明らかとなった。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】20340125 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

大気海洋相互作用 / 気候変動 / ダイポールモード現象 / 地球温暖化 / インド洋 / セーシェルドーム / 大気海洋結合モデル

【研究成果の概要】

観測データ、モデル結果、サンゴ年輪解析の結果より、西インド洋の温暖化によって10年周期だったダイポールモード現象が2年前後に短周期化し、エルニーニョ/南方振動現象に代わってインド洋の気候を支配していることがわかった。また、大西洋南北ダイポールと亜熱帯ダイポールについては、新しいメカニズムを提唱することに成功した。さらに、インド洋熱帯域のセーシェルドームとその直上の海面水温の変動メカニズムを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)

【研究分野】気象・海洋・陸水学

【研究領域課題番号】09740362 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気候変動 / 大気海洋相互作用 / 海洋前線 / テレコネクション / モンスーン / ストームトラック / 定常ロスビー波 / 親潮 / 10年規模変動 / 海洋フロント / アリューシャン低気圧 / 亜熱帯高気圧 / PNAパターン / 経験直交関数解析

【研究成果の概要】

北太平洋におけるDICE(Decadal/Interdecadal Climate Events;10年規模変動)に伴う海面水温(SST)偏差の詳細な解析を,過去40年間の船舶観測データに基づいて行なった.その結果,DICEに伴う変動は,エル・ニーニョに伴う数年規模変動とは異なり,熱帯では赤道に沿ってあまり強いないこと,中緯度では平均的にSST勾配の強い亜帯・亜熱帯両海洋前線や沿岸域に集中する傾向が初めて確認された.この中緯度の傾向は,DICEにおける海洋大循環のより能動的な役割を示唆するものである.更に,DICEに伴う熱帯のSST変動が亜熱帯前線における変動とは強い同時逆相関を示すものの亜寒帯前線における変動とは同時相関を持たないことが初めて示された.前者のSST変動は海上の亜寒帯高気圧の変動と北東太平洋上空の南北振動を伴うが,後者のSST変動は海上のアリューシャン低気圧の変動と上空のPNA(Pacific/North American)テレコネクション・パターンを伴う.我々が東西非一様流中を伝播する定常ロスビー波に対して初めて定式化した活動度フラックスを適用したところ,PNAパターンに伴ってはフラックスが亜寒帯前線上空で強く発散しており,大気のテレコネクションを通じた熱帯からの遠隔影響でその下のSST偏差が生ずるとした従来の解釈では説明できないことが分かった.寧ろ,北太平洋中高緯度には,そこの大規模な大気海洋相互作用によって独自の10年規模の気候変動が生じていることが初めて観測データから示唆されたのである.観測されたこれらの大気偏差は,海上の風速や気温を弱いながらも持続的に変化させ,乱流熱フラックスや長波放射,海洋混合層の攪拌,エクマン流,大規模風応力の変化を通じて,既存のSST偏差を維持・強化するよう働くことが確認された.また,東シナ海には冬の極東モンスーンの10年規模変調を反映して,独特なSSTの10年規模変動が存在することも初めて明らかになった.

【研究種目】奨励研究(A)

【研究期間】1997 - 1998

【配分額】2,100千円 (直接経費: 2,100千円)

【研究分野】自然地理学

【研究領域課題番号】05680139 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

降水特性 / 熱帯気候 / 日変化 / 季節変化 / モンスーン / 気候変動 / 大気-海洋相互作用 / 豪雨 / モニスーン / 雨滴粒径分布 / 季節内変動 / 日最大降水量分布 / 大気-海洋-陸面相互作用

【研究成果の概要】

本研究では、熱帯における日変化・季節変化・長期変動の3つの時間スケールで、降水の特性を地上での降水量観測データと気象衛星によるデータを利用して解明することを目的として研究を進めた。降水量データとしては、時間データをマレーシア・ベトナム・日本より入手した。日データは、インドネシア・ネパール・マレーシア・ベトナム・バングラデシュ・中国等より入手、また日データは、アメリカのCDIAC及びNCARより主に入手して解析を進めた。その結果、日本とマレーシアにおいて10年平均の時間降水量より、海岸部と内陸部の地域差及び熱帯と温帯の差を明らかにした。マレーシアでは降水の日変化その季節変化と風との関係も解明した。日単位の時間スケールでは、グローバルは日最大降水量の分布を明らかにし、日本を含む西部太平洋地域で、とくに豪雨が強いことを示した。季節変化スケールでは、対流活動の示標となるOLRと、半旬降水量を解析し、西部北太平洋熱帯地域が海洋上にありながら、顕著なモンスーン気候を呈することを12年平均値より明らかにした。またこのようなモンスーン気候が形成されるメカニズムを大気-海洋相互作用の観点より解明した。また同地域で卓越する季節的変動の気候学的様相を明らかにし、日本の季節現象である梅雨・秋雨との関係を指摘した。長期変動の時間スケールでは、タイの降水量が東太平洋の海水温変動と関係していること、熱帯アフリカやインドでの降水量変動がインド洋の長期的な海水温変動と関係していること、全熱帯地域の降水量変動の地域的様相が、海盆スケールでの海水温変動の地域性・季節依存性と関係していること、が解明された。全体として熱帯の降水量変動に対する海水温の影響の大きさが浮きぼりとなり、各地域における具体的な変動プロセスの解明が今後の課題として残された。

【研究種目】一般研究(C)

【研究期間】1993 - 1994

【配分額】2,100千円 (直接経費: 2,100千円)