Developing a climate model with an ice-shelf component

开发包含冰架成分的气候模型

• 批准号: 19K12301
• 负责人: 草原 和弥
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K12301/
• 关键词: 南極棚氷底面融解; 数値モデリング; 棚氷-海洋相互作用; 気候モデル; 南大洋

前年度に開発完了した1度の棚氷要素付全球海氷海洋モデルで2500年の数値積分を実施し、仮想トレーサー実験も実施した。このモデル結果の研究成果を取りまとめ、投稿論文を執筆した。さらに、0.25度モデルの整備も開始し、高解像度での研究を可能とする新たなモデルフレームワークの開発を進めている。これらの棚氷要素付海氷海洋モデルを既存の気候モデルの海氷海洋部分と交換することで、棚氷要素を含む気候モデルの開発を進める。差し替え可能とするとため、整備した棚氷要素付全球海氷海洋モデルは、南極沿岸域の地形以外は、海陸分布等は既存気候モデルと同じとした。このようなモデル開発を通じて、南極棚氷が気候システムの中での役割を明らかにしていく。また、前年度までに行った南極周極モデルを用いた温暖化実験の論文が国際誌に受理され（Kusahara et al. Journal of Climate, doi:10.1175/jcli-d-22-0079.1）、温暖化と海氷・海洋変動および南極棚氷底面融解に関する知見を発表した。この論文では、温暖化が進むことによって生じる海氷の減少や海洋循環の変化が南極棚氷底面融解にどのような影響を与えるかについて詳細に分析し、その結果を公表している。具体的には、温暖化に伴って、海氷が大きく減少すると、暖かい表層水による底面融解の増加と、成層強化されたことによる周極深層水の流入増加による底面融解の増加が起こることがわかった。さらに、JpGU及び海洋学会秋季大会で、南極棚氷底面融解に関する発表を実施した。これらの学会発表を通じて、国内外の研究者と研究成果を共有し、研究の進展や問題点について議論を行った。

在上一年完成的全球海冰元素模型上进行了2500年的数值整合，并进行了虚拟示踪剂实验。该模型结果的研究结果已编译并撰写了提交的论文。此外，开发0.25度模型已经开始，该公司正在开发一个新的模型框架，以高分辨率进行研究。通过用现有气候模型代替海冰海洋模型，我们将推动包括冰架在内的气候模型的开发。由于被认为是可更换的，除南极沿海地区的地形外，其开发的带有冰架元件的全球海冰海洋模型与现有气候模型相同。通过这种模型开发，将阐明南极冰架在气候系统中的作用。此外，在国际杂志（Kusahara等人的气候杂志，doi：10.1175/jcli-d-22-0079.1）中接受了有关使用南极外围杆模型的全球变暖实验的论文，并在全球温暖，海上冰和海洋变化和融化了Antarcic shervists shervists shervist。本文详细介绍了减少海冰的影响以及通过增加全球变暖对南极冰架融化而导致的海洋循环的影响，并发布了结果。具体而言，发现当由于全球变暖而大大减少海冰，由于温暖的地表水而增加的底部熔化以及由于分层加强而导致圆周深水的流入增加而导致的底部熔融增加。此外，JPGU和海洋学协会秋季会议还介绍了南极冰架的融化。通过这些演讲，研究结果与日本和国外的研究人员共享，并就研究的进展和问题进行了讨论。

项目成果

Interannual-to-multidecadal responses of Antarctic ice shelf-ocean interaction and coastal water masses during the 20th century and the early 21st century to dynamic and thermodynamic forcin

20世纪和21世纪初南极冰架-海洋相互作用和沿海水团对动力和热力的年际至数十年响应

• 发表时间: 2020
• 作者: Kusahara Kazuya;Hirano Daisuke;Fujii Masakazu;Fraser Alexander D.;Tamura Takeshi;Kusahara Kazuya
• 通讯作者: Kusahara Kazuya

A Continental Shelf Pump for CO 2 on the Adelie Land Coast, East Antarctica

南极洲东部阿德利陆地海岸的 CO 2 大陆架泵

• DOI: 10.1029/2020jc016302
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Oceans
• 作者: Arroyo Mar C.;Shadwick Elizabeth H.;Tilbrook Bronte;Rintoul Stephen R.;Kusahara Kazuya
• 通讯作者: Kusahara Kazuya

２０世紀南大洋における海洋・海氷・棚氷底面融解に関する数値モデリング

20 世纪南大洋海洋、海冰和冰架基底融化的数值模拟

• 发表时间: 2019
• 作者: Kusahara Kazuya;Hirano Daisuke;Fujii Masakazu;Fraser Alexander D.;Tamura Takeshi;Kusahara Kazuya;草原 和弥
• 通讯作者: 草原 和弥

Summertime linkage between Antarctic sea-ice extent and ice-shelf basal melting through Antarctic coastal water masses’ variability: a circumpolar Southern Ocean model study

夏季南极海冰范围与南极沿海水团变化引起的冰架基底融化之间的联系：环极地南大洋模型研究

• DOI: 10.1088/1748-9326/ac0de0
• 发表时间: 2021
• 期刊: Environmental Research Letters
• 影响因子: 6.7
• 作者: Suzuki Tatsuo;Komuro Yoshiki;Kusahara Kazuya;Tatebe Hiroaki;Kusahara Kazuya
• 通讯作者: Kusahara Kazuya

Warm surface waters increase Antarctic ice shelf melt and delay dense water formation

• DOI: 10.1038/s43247-022-00456-z
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: Communications Earth & Environment
• 影响因子: 7.9
• 作者: S. Aoki;Tomoki Takahashi;Kaihe Yamazaki;D. Hirano;Kazuya Ono;K. Kusahara;T. Tamura;Guy D. Williams-Guy