New strategy for event attribution to estimate the dynamical impact of global warming on atmospheric circulation

事件归因的新策略估计全球变暖对大气环流的动态影响

• 批准号: 22H01302
• 负责人: 今田 由紀子
• 金额: $ 10.65万
• 依托单位: The University of Tokyo (2023)Japan, Meteorological Research Institute (2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01302/
• 关键词: イベント・アトリビューション; 地球温暖化; 力学的効果; GCM; 大気海洋結合モデル; 季節予測

気候モデルによる大規模実験を駆使して近年の極端現象の発現と地球温暖化との関係を定量的に示す「イベント・アトリビューション」（EA）と呼ばれる研究手法が近年注目を集めている。これまで行われてきたEAでは、気温上昇や水蒸気増加などの熱力学的な効果は定量化し易い一方、極端現象が発生する際の主要因となる極端な気圧パターンなどの循環場が温暖化によってどのように変化するか（力学的な効果）は、大気の内部変動の影響や気候モデル間の差が大きく、検出が難しいことが課題であった。本研究では、気圧などの循環場を解析対象とし、従来のEA手法において混在していた循環場の「発生」と「成長」過程を分離し、後者に対する温暖化の作用を調べることで力学的な効果の段階的な理解を試みる。手段として、大気海洋結合モデルを用いた季節予測システムを応用した新しいEAシステムを開発する。これらを達成するため、極端現象に対する地球温暖化の力学的効果を探求するメカニズム班と、その手法を用いて極端現象に対する地球温暖化の力学的効果を探求するメカニズム班に分かれて研究を進める。R4年度は、システム班が、日本における過去のいくつかの極端現象事例を対象に季節予測のアンサンブルメンバー数を増加させる実験を実施した。さらに、初期値化過程に変更を加え、温暖化の影響を除去する「温暖化なし」実験のプロトタイプを作成した。メカニズム班は、既存の大気モデルをベースとしたEAシステムに簡易的な変更を加えた擬似的な予報型のEAプロダクトを作成し、循環場のEAに向けた予備解析を行った。進捗確認のための打合せを、2ヶ月に1回程度の頻度で実施した。

一种称为“事件归因”（EA）的研究方法，该方法在使用气候模型的大规模实验中定量地显示了最近发生的极端事件与全球变暖之间的关系。在迄今为止一直进行的EA中，热力学效应（例如温度升高和水蒸气增加）易于量化，但挑战是，循环场（例如极端压力模式，全球变暖）的变化，这是由于极端现象发生的主要因素而发生的主要因素，由于全球变暖（动态效应）的变化是由于内部挤压的效果而导致的，并且在范围内造成了很大的差异。在这项研究中，我们分析了循环场，例如大气压力，将传统EA方法中混合的循环场的“产生”和“生长”过程分开，并试图通过检查全球变暖对后者的影响来了解阶段的机械效应。作为手段，我们将开发一种新的EA系统，该系统使用大气海洋耦合模型使用季节性预测系统。为了实现这些目标，将在一个机制组中进行研究，该机制探讨了全球变暖对极端现象的机械影响，并使用这种方法探讨了全球变暖对极端现象的机械作用。在R4中，系统组进行了一项实验，以增加季节性预测中的合奏成员的数量，针对日本以前的几个极端情况。此外，我们为“无变暖”实验创建了一个原型，该实验已被修改以消除全球变暖的影响。该机构组创建了一个模拟的预测EA产品，该产品基于现有大气模型对EA系统进行了简单更改，并对循环场的EA进行了初步分析。举行会议以确认每两个月大约确认进度。