マッデン・ジュリアン振動に海面水温分布が果たす役割の理解とそれに基づく温暖化予想

了解海面温度分布在马登-朱利安振荡中的作用，并根据这种理解预测全球变暖

• 批准号: 18J00201
• 负责人: 神山 翼
• 金额: $ 2.58万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J00201/
• 关键词: ウォーカー循環; エネルギー収支; 熱帯大気海洋相互作用; 中緯度大気海洋相互作用

「現在気候における海面水温とMJOの関係を理解すること」「将来気候における海面水温パターン予想の多様性に基づき，地球温暖化下におけるMJOおよびそれのもたらす異常気象の将来予想の不確かさを把握すること」の2点を目的としていた本計画だが，1年目である当該年度は特に前者に取り組んだ。まず，海面水温の東西勾配が大きな役割を果たす大気循環であるウォーカー循環について，そのインド洋上の下降流における特異性を理論的考察によって理解した。具体的には，まず数式を用いた理論的考察によって，ウォーカー循環におけるインド洋上の下降流を実現するためには，鉛直伝播する大気の波が必要であることが示唆された。またこれは，気候データの解析によって乾燥静的エネルギーの収支の見積もりを行い，エネルギー的な考察を行うことによっても確かめられた。この下降流がMJOの発生に重要な役割を果たす可能性があると考えている。さらにこの下降流については，現象を理想化して，物理的考察を助ける簡易な数式で記述することができた。これらの結果は，論文を執筆し始められる状態にある。今後は理論の検証のために，NICAM等の気候モデルを用いた数値実験を行うこと，およびこの波活動がMJOの発生メカニズムに直接的に寄与している証拠を探る計画である。また平成30年7月，理論構築と海面水温データ解析の過程において，中緯度気候の長期変動が当初想定していた熱帯遠隔影響を主原因とするだけでなく，中緯度海面水温と偏西風の結合系としてのふるまいに積極的に影響される可能性を発見した。そのため，当初の計画とは異なるものの，この結合系としてのふるまいを詳細に調べることが，海面水温が我が国の異常気象に与える影響を明らかにするためにより本質的だと考えて解析を進めた。その結果については，現在1件の国際学会発表，および1件の国内学会発表の予定がある。

``了解当前气候下海面温度与MJO之间的关系''``根据未来海面温度模式预测的多样性，了解MJO未来预测的不确定性及其在全球变暖下带来的异常天气这个计划有两个目标，今年第一年，我们特别关注前者。首先，我们利用理论考虑来了解沃克环流中印度洋上空向下流动的特殊性，沃克环流是一种大气环流，其中海面温度的东西梯度起着主要作用。具体来说，首先，使用数学公式的理论考虑表明，垂直传播的大气波对于实现沃克环流中印度洋上空的向下流动是必要的。通过分析气候数据并从能量角度考虑来估计干静态能量的平衡也证实了这一点。我们认为这种向下流动可能在 MJO 的发生中发挥重要作用。此外，我们能够理想化这种向下流动的现象，并使用一个简单的数学公式来描述它，以方便物理考虑。这些结果已经准备好开始撰写论文了。未来，我们计划利用NICAM等气候模型进行数值实验来验证这一理论，并寻找这种波浪活动直接影响MJO生成机制的证据。此外，2018年7月，在理论构建和海面温度数据分析过程中发现，中纬度气候的长期变化不仅主要是由最初假设的热带远程效应引起的，而且中纬度海面温度和西风的结合是主要原因，我们发现系统行为可能会产生积极影响。因此，尽管与原计划有所不同，但我们继续进行分析，认为详细研究该耦合系统的行为对于阐明海面温度对日本异常天气的影响更为重要。目前计划在一场国际会议和一场国内会议上公布结果。

项目成果

Gulf Stream and Kuroshio are synchronized

湾流和黑潮同步

• 发表时间: 2019
• 作者: Tsubasa Kohyama;Hiroaki Miura;Shoichiro Kido
• 通讯作者: Shoichiro Kido