複数気候モデルに基づく異なる気候条件下での北半球ストームトラック変動の研究

基于多种气候模式的北半球不同气候条件下风暴路径变化研究

基本信息

批准号：
09F09807
负责人：
中村尚
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

「気候変動に関する政府間パネル(IPCC)」の第4次評価報告書に用いられた最新の数値気候モデル実験のデータの解析から,冬季北半球中高緯度における降水量の将来変化に関わる重要な過程が明らかにされた.まず,従来からの指摘の通り,温暖化に伴う飽和水蒸気圧上昇による水輸送の活発化で,水蒸気輸送の収束・発散の地理的差異が一層明瞭化する.それに加え,相対湿度の変化の寄与は全球規模では無視できるものの,亜熱帯の沿岸では無視できないことを見出した.さらに,温暖化に伴う大気循環の変化が水蒸気輸送にかなりの影響をもたらすことが分かった.特に,移動性高低気圧の活動の変化を別個に評価したのは本研究が初めてである.温暖化に伴い亜熱帯高圧帯とその北に位置するストームトラックとともに,水蒸気輸送の発散域・収束域もそれぞれ現在より北偏する傾向が見出された.一方,局所的な降水変化に寄与する地表面からの蒸発変化の要因についても解析した.海面水温・海上気温ともに上昇するため比湿差が増大して,蒸発の増加に寄与する.また,海陸の相対湿度のコントラストが増大する効果や,上記風系の変化も無視できない寄与を蒸発の変化にもたらすことが確認できた.さらに,古気候モデル相互比較プロジェクトに基づく最終氷期の気候状態の再現実験データにも同様な解析を適用した.その結果,大規模大陸氷床の影響で強化される停滞性の惑星規模波動に伴う水蒸気輸送の変化が,その収束・発散域の南偏に大きく寄与する事が分かった.また,付随する北太平洋・北大西洋の各ストームトラックの南偏,南北幅の縮小と東西伸長の影響が,中緯度の南北水蒸気輸送に明瞭に反映されることも見出された.なお,全球的な気温低下の影響は予想通り温暖化とは逆センスであったが,温暖化に伴う変化に比べ,水循環に対する気温変化自体の影響はさほど大きくないことが理論予想通りに確認された.

对政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告中使用的最新数值气候模型实验数据的分析揭示了与北半球中高纬度地区冬季降水未来变化相关的重要过程。首先，正如过去所指出的，由于全球变暖导致饱和水汽压增加，水输送变得更加活跃，水汽输送的汇聚和发散的地理差异将变得更加明显。此外，尽管相对湿度变化的影响在全球范围内可以忽略不计，此外，我们发现与全球变暖相关的大气环流变化对水蒸气输送有相当大的影响，特别是，我们单独评估了移动高压和低压系统活动的变化。连同位于其以北的副热带高压带和风暴路径，人们发现，由于全球变暖导致蒸发量变化的因素，水汽输送的辐散和辐合区域也倾向于比现在进一步向北移动。地面我们还分析了海面温度和海洋空气温度升高的影响，这会增加比湿差并导致蒸发增加。此外，我们忽略了陆地和海洋相对湿度之间的差异增加以及提到的风系统变化的影响以上蒸发变化。此外，基于与停滞行星尺度波相关的古气候模型比对项目，对再现上一个冰河时期气候条件的实验数据进行了类似的分析。研究发现，水汽输送的变化极大地促进了辐合区和辐散区的南移。此外，北太平洋和北大西洋各风暴路径的相关南移，导致南北范围的缩小。宽度和东西延伸，清楚地反映在中纬度地区的南北水汽输送中研究还发现，正如预期的那样，全球气温下降的影响与全球变暖的影响相反，但气温变化本身对水循环的影响远小于与全球变暖相关的变化。正如理论所预测的那样，事实并非如此。