地球温暖化時の大規模水循環変化のメカニズムに関する研究

温暖化時の水循環場の水平分布を決めるのに、大気循環場の変化は非常に重要な役割を果たす。大気循環場の変化は例えば気温変化の空間パターンによってもたらされるが、温暖化の気温変化空間パターンの大きな特徴として、陸の昇温が海洋よりも大きい海陸昇温コントラストといわれる現象がある。今年度はこの海陸昇温コントラストが生じるメカニズムの研究を昨年度に引き続き取り組んだ。また、昨年度の研究成果は、今年度科学誌に掲載され、国際学会でも発表された。今年度は、海陸昇温コントラストの大きさの時間変化と、物理プロセスについて研究を進めた。温暖化の排出シナリオによらず、陸の昇温は海洋の昇温より1.5倍程度大きいという状態を保ったまま、時間変化しないということが分かった。また、海陸昇温コントラストがこのような時間変化をする物理的メカニズムとして以下二つを得た。①二酸化炭素増加時の放射強制力が1.4倍程度陸で大きいことが分かったが、これは二酸化炭素増加時に陸上の低層雲が減少するからである。二酸化炭素排出シナリオによらず、この比は時間変化しない。②温暖化時の陸から海向きのエネルギー輸送変化は陸の昇温を抑えることで、海陸昇温コントラストを小さくするように働く。逆に、海洋熱吸収は海洋の昇温を抑えることで海陸昇温コントラストを大きくするように働く。この二つの寄与は温暖化の進行とともに時間変化するが、二つは熱帯の大気循環場によって物理的にリンクしているため、片方の寄与が強くなれば、もう片方が逆符号に大きくなる。結果としてエネルギー輸送と海洋熱吸収を併せた寄与は時間変化しない。以上の成果は、昨年度の成果と合わせて博士論文としてまとめられ、受理された。また、現在科学誌への投稿準備中であり、今年度には国際学会での発表も決まっている。

温暖化時の水循環場の水平分布を決めるのに、大気循環場の変化は非常に重要な役割を果たす。大気循環場の変化は例えば気温変化の空間パターンによってもたらされるが、温暖化の気温変化空間パターンの大きな特徴として、陸の昇温が海洋よりも大きい海陸昇温コントラストといわれる現象がある。今年度はこの海陸昇温コントラストが生じるメカニズムの研究を昨年度に引き続き取り組んだ。また、昨年度の研究成果は、今年度科学誌に掲載され、国際学会でも発表された。今年度は、海陸昇温コントラストの大きさの時間変化と、物理プロセスについて研究を進めた。温暖化の排出シナリオによらず、陸の昇温は海洋の昇温より1.5倍程度大きいという状態を保ったまま、時間変化しないということが分かった。また、海陸昇温コントラストがこのような時間変化をする物理的メカニズムとして以下二つを得た。①二酸化炭素増加時の放射強制力が1.4倍程度陸で大きいことが分かったが、これは二酸化炭素増加時に陸上の低層雲が減少するからである。二酸化炭素排出シナリオによらず、この比は時間変化しない。②温暖化時の陸から海向きのエネルギー輸送変化は陸の昇温を抑えることで、海陸昇温コントラストを小さくするように働く。逆に、海洋熱吸収は海洋の昇温を抑えることで海陸昇温コントラストを大きくするように働く。この二つの寄与は温暖化の進行とともに時間変化するが、二つは熱帯の大気循環場によって物理的にリンクしているため、片方の寄与が強くなれば、もう片方が逆符号に大きくなる。結果としてエネルギー輸送と海洋熱吸収を併せた寄与は時間変化しない。以上の成果は、昨年度の成果と合わせて博士論文としてまとめられ、受理された。また、現在科学誌への投稿準備中であり、今年度には国際学会での発表も決まっている。