中緯度海洋の水温変動が大規模大気循環に与え得る影響に関する研究

中纬度海洋水温波动对大范围大气环流影响的研究

基本信息

批准号：
15J04846
负责人：
岡島悟
金额：
$ 1.09万
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：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，中緯度海洋の大規模大気循環への影響について，以下の視点から調査を行った．中緯度の海面水温異常に対する応答が明確になることにより，そこからの遠隔影響に基づく広範な地域の季節天気予報の精度向上にも役立つと考えられる．三陸沖の海洋前線帯で観測される，冬期の十年規模の海洋前線帯の変動に伴う水温異常への大気応答の検証を引き続き進めた．応答の維持・形成メカニズムを明らかにするとともに，大気応答が大気の卓越内部変動の位置に関係している可能性を示した．これらの結果は，米国学術誌に論文として投稿済みであり，現在査読中である．また，暖水・冷水異常に対する大気モデル応答の非対称性の調査を開始した．中高緯度には環状モードと呼ばれる東西帯状の卓越変動パターンが存在し，この変動に伴いジェット気流が北偏・南偏する位相では，ジェット気流の海洋前線の位置に対する感度に大きな差があり，それぞれが力学的に異なるレジームである事が先行研究で示されたが，この観点から，海洋前線帯の北偏・南偏に対する大気応答の非対称性の理解を目指している．まずは現実大気の北太平洋において，環状モードに対応する卓越変動モードの解析を開始した．本年2月には，ベルゲン大学（ノルウェー）に滞在し，本テーマに関して議論を行った．今後は共同研究として大気再解析及び大気モデルの実験結果の解析を進める．さらに，全球大気再解析データJRA-55及びそのサブプロダクトを用い，海面水温の細かな構造が大気に与える影響を調査した．具体的には，空間解像度の細かな海面水温を与えて作成したデータと，粗い水温を与えて作成したデータとの比較から，北太平洋中緯度の海洋前線帯における細かな海面水温構造が，直上大気への熱放出だけでなく，より上層においても降水や，それに伴う潜熱放出にも影響を与え得るという結果が示された．

在本研究中，我们从以下几个角度研究了中纬度海洋对大尺度大气环流的影响。通过澄清中纬度地区海面温度异常的响应，人们认为这将有助于提高基于中纬度地区远程影响的大范围季节性天气预报的准确性。我们继续验证大气对三陆海岸前海区域观测到的水温异常的响应，这与前海区域十年来的冬季波动有关。除了阐明响应的维持和形成机制外，我们还表明大气响应可能与大气中主要内部波动的位置有关。这些结果已作为论文提交给美国学术期刊，目前正在接受同行评审。我们还开始研究大气模型对冷暖水异常响应的不对称性。在中高纬度地区，存在着一种主导的东西向带状波动模式，称为环模，在急流因这种波动而向北或向南移动的阶段，灵敏度存在较大差异先前的研究表明，急流的动态变化是不同的，从这个角度来看，我们的目的是了解大气对海洋锋带北移和南移的响应的不对称性。首先，我们开始分析真实大气中与北太平洋环形模态相对应的主导变化模态。今年2月，我们在挪威卑尔根大学就这个话题进行了讨论。未来，我们将开展大气再分析和大气模式实验结果分析，作为联合研究的一部分。此外，利用全球大气再分析数据JRA-55及其子产品，研究了海面温度的详细结构对大气的影响。具体来说，通过比较精细空间分辨率的海面温度数据和粗略的水温数据，发现北太平洋中纬度洋锋区的精细海面温度结构清晰可见。结果表明，它不仅会影响向大气的热量释放，还会影响上层的降水和相关的潜热释放。