Decada Sea Ice Variability and Predictability in the Antarctic Seas

南极海域的十年海冰变化和可预测性

基本信息

批准号：
22K03727
负责人：
森岡優志
金额：
$ 2.75万
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：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

地球温暖化の影響を受けて減少を続ける北極海の海氷と異なり、南極海の海氷は1979年から2015年までわずかに増加し、2016年以降減少している。南極海の海氷に見られる十年規模変動は、海氷の将来変化に関わるため、変動を理解し予測することは重要である。先行研究では、過去に観測された海氷の十年規模変動を気候モデルで予測できないことが問題となっている。原因の一つとして、モデルの海洋や海氷の初期値が観測値と異なることが挙げられている。南極海では、人工衛星による海面水温や海氷密接度の観測データが1980年代から存在している。また、2000年代後半からアルゴフロートなどの導入により、海洋内部の水温や塩分などの観測データが増えつつある。こうした観測データをモデルの初期値に取り込むことで、海氷の十年規模変動の予測精度が向上する可能性がある。本研究では、欧州地中海気候変動センター（CMCC）と協力して、気候モデル（SINTEX-F2）の海面水温、海氷密接度、海洋内部の水温と塩分を1980年代から近年まで観測データで初期化し、過去再予測実験を行った。その結果、モデルの海面水温と海氷密接度を初期化した実験でウェッデル海の海氷を、モデルの海洋内部の水温と塩分を初期化した実験でアムンゼン・ベリングスハウゼン海の海氷を、十年先まで予測できることがわかった。特に、アムンゼン・ベリングスハウゼン海では、2000年代後半から東向きの南極周極流が強化されて海水温が低下し、また、海氷がロス海から移流されて、海氷が増加する様子をモデルが捉えていた。一方、ウェッデル海では、海洋内部の水温と塩分の観測データが他の海域に比べて少なく、モデルの海洋内部の水温と塩分を初期化した実験では、海氷の予測精度の向上が見られなかった。これらの成果を国際雑誌に主著論文として出版し、プレスリリースを行うことができた。また、国内外の学会で研究成果を発表することができた。

与因全球变暖而持续减少的北冰洋海冰不同，南大洋海冰从1979年至2015年略有增加，并自2016年以来一直在减少。观测到的南极海洋海冰的年代际变化与未来海冰的变化有关，因此了解和预测变化具有重要意义。先前的研究提出了气候模型无法预测过去观测到的海冰十年尺度变化的问题。原因之一是模型中海洋和海冰的初始值与观测值不同。在南大洋，自 20 世纪 80 年代以来就已经获得了有关海面温度和海冰密度的卫星观测数据。此外，自2000年代末以来，随着Argo浮标和其他设备的引入，海洋内水温和盐度等观测数据不断增加。将此类观测数据纳入模型的初始值可能会提高预测海冰年代际变化的准确性。在这项研究中，我们与欧洲-地中海气候变化中心（CMCC）合作，利用20世纪80年代至近几年的观测数据初始化了气候模型（SINTEX-F2），以测量海面温度、海冰密度和海洋内部水温和盐度，进行了过去的重新预测实验。结果，在模型海面温度和海冰浓度初始化的实验中观测到了威德尔海的海冰，在海洋内水温度的实验中观测到了阿蒙森-别林斯高晋海的海冰。事实证明，提前十年预测事情是可能的。特别是在阿蒙森-别林斯高晋海，一个模型显示了自2000年代末以来向东的南极绕极流如何加强，导致海水温度下降，海冰从罗斯海平流而来，导致海冰增加被俘虏了。另一方面，在威德尔海，与其他海域相比，海洋内水温度和盐度的观测数据较少，并且在模型中初始化海洋内水温度和盐度的实验并没有显示出任何改善。海冰预测精度。我们能够将这些结果作为主要作者论文发表在国际期刊上并发布新闻稿。我还能够在国内外学术会议上展示我的研究成果。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

NOAA/GFDL(米国)

NOAA/GFDL（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Decadal Sea Ice Prediction in the West Antarctic Seas with Ocean and Sea Ice Initializations

海洋和海冰初始化对南极西部海域的年代际海冰预测

DOI：
10.1038/s43247-022-00529-z
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
7.9
作者：
Morioka Yushi;Iovino Doroteaciro;Cipollone Andrea;Masina Simona;Behera Swadhin K.
通讯作者：
Behera Swadhin K.

The relative role of the subsurface Southern Ocean in driving negative Antarctic Sea ice extent anomalies in 2016-2021

南大洋地下在驱动 2016-2021 年南极海冰范围负异常中的相对作用

DOI：
10.1038/s43247-022-00624-1
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
7.9
作者：
Zhang Liping;Delworth Thomas L.;Yang Xiaosong;Zeng Fanrong;Lu Feiyu;Morioka Yushi;Bushuk Mitchell
通讯作者：
Bushuk Mitchell

Skillful decadal prediction skill over the Southern Ocean based on GFDL SPEAR Model-Analogs

基于 GFDL SPEAR 模型模拟的南大洋年代际预测技巧