数千年周期の気候変動を駆動する南大洋海氷プロセスの定量的理解

定量了解驱动千年气候变化的南大洋海冰过程

• 批准号: 20K14552
• 负责人: シェリフ多田野 サム
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14552/
• 关键词: 数千年周期の気候変動; 海洋深層循環; 南大洋; 海氷; 気候モデル

約6万から1万年前の時代には、大西洋子午面循環(AMOC)と関連した数千年周期の気候変動の発生したことが、古環境指標から明らかになっている。この気候及びAMOC変動は、当時の海洋炭素循環、生物活動、人類進化史にも多大な影響を及ぼしていたことが示唆されている。しかしながら、この気候変動の駆動メカニズムについてはわかっていない。本研究では、複雑で精巧な気候モデルで再現された数千年周期の気候及びAMOC変動について、解析や感度実験を行うことでその駆動メカニズムを調べた。その結果、南大洋域でのゆっくりとした海氷形成プロセスが、数千年周期のAMOC変動を駆動していたことが新たにわかった。AMOCが強化した際、南半球から北半球へ海洋が熱を輸送することで、南大洋域ではゆっくりと寒冷化し、海氷形成が増加した。本研究では、この海氷形成の増加が南極底層水の沈み込みを強化し、海洋低層の密度成層を強化することで、AMOCを弱化させることを明確に突き止めた。先行研究では、これまで南大洋はAMOC変動に”反応”するのみと考えられていた。しかしながら、本研究では南大洋域での海氷変化自体がAMOC変動を駆動する負のフィードバックとして働くことを示した点が新しい。このプロセスは特に周期の長い気候変動で重要になってくることが明らかになった。これらの成果について、当時の気候の特徴を報告した論文を出版し (Sherriff-Tadano et al. 2021)、今後さらに感度実験の結果を投稿して行く予定である。また、並行して2万年前の気候やAMOCに関わる世界モデル比較プロジェクトにてAMOCの解析を主導した。その成果は、国際学会にて招待講演として発表し (Sherriff-Tadano 2020, JpGU)、国際誌に受理されている(Kageyama et al. 2021)。

About 60,000 years ago, the age of the Atlantic Meridional Cycle (AMOC) was related to the development of the climate and the paleoenvironmental indicators. Climate and AMOC changes, the ocean carbon cycle at that time, biological activities, the history of human evolution, how much influence and influenceしかしながら、この気候変动の駆动メカニズムについてはわかっていない。This study is based on the analysis of the relationship between the temperature and the temperature of the thousand-year cycle. As a result, the Southern Ocean domain is formed into a thousand years of AMOC. AMOC is strengthening, the Southern Hemisphere is cooling, the Northern Hemisphere is heating, and the Southern Ocean is cooling. This study focuses on the enhancement of Antarctic bottom water depth, enhancement of ocean bottom density, and weakening of AMOC. A preliminary study of the dynamics of the Southern Ocean This study is a new study on the evolution of the Southern Ocean. This is a very important time to change your mind. The results of this study are published in the journal Sherriff-Tadano et al. 2021, and the results of future studies are scheduled for publication. The analysis of AMOC in the world is dominated by the comparison and analysis of AMOC 20,000 years ago. The results were presented at the International Society for Science and Technology (Sherriff-Tadano 2020, JpGU) and accepted at the International Society for Science and Technology (Kageyama et al. 2021).

项目成果

The PMIP4-CMIP6 Last Glacial Maximum experiments: preliminary results and comparison with the PMIP3-CMIP5 simulations

PMIP4-CMIP6 末次盛冰期实验：初步结果以及与 PMIP3-CMIP5 模拟的比较

• DOI: 10.5194/cp-2019-169
• 发表时间: 2020
• 期刊: Climate of the Past
• 影响因子: 4.3
• 作者: Kageyama Masa;Harrison Sandy P.;Kapsch Marie-L.;Lofverstrom Marcus;Lora Juan M.;Mikolajewicz Uwe;Sherriff-Tadano Sam;Vadsaria Tristan;Abe-Ouchi Ayako;Bouttes Nathaelle;Chandan Deepak;LeGrande Allegra N.;Lhardy Fanny;Lohmann Gerrit;Morozova Polina A.;Ohgai
• 通讯作者: Ohgai

Impact of mid-glacial ice sheets on deep ocean circulation and global climate: Role of surface cooling on the AMOC

冰期中冰盖对深海环流和全球气候的影响：表面冷却对 AMOC 的作用

• 发表时间: 2020
• 作者: Shinnaka Yoshiharu;Kawakita Hideyo;Tajitsu Akito;Sam Sherriff-Tadano
• 通讯作者: Sam Sherriff-Tadano

LSCE(フランス)

LSCE（法国）

Simulating the Atlantic Meridional Overturning Circulation of the glacial period with comprehensive climate models

用综合气候模型模拟冰河期的大西洋经向翻转环流

• 发表时间: 2020
• 作者: Suzuki T.;Shinnaka Y.;Majumdar L.;Shibata T.;Shibaike Y.;Nomura H.;Minamoto H.;Takuma Izumi;Sam Sherriff-Tadano
• 通讯作者: Sam Sherriff-Tadano

Impact of mid-glacial ice sheets on deep ocean circulation and global climate

冰期中冰盖对深海环流和全球气候的影响

• DOI: 10.5194/cp-2020-75
• 发表时间: 2021
• 期刊: Climate of the Past
• 影响因子: 4.3
• 作者: S. Sherriff-Tadano;A. Abe-Ouchi;and A. Oka
• 通讯作者: and A. Oka