Optimization of air-sea interaction using sea surface information and its impact on meso- to synoptic-scale phenomena

利用海面信息优化海气相互作用及其对中观到天气尺度现象的影响

• 批准号: 22K14328
• 负责人: 二宮 順一
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14328/
• 关键词: 大気海洋相互作用; 現地観測; 大気海洋結合モデル; 海洋; 数値シミュレーション; 大気海洋波浪結合モデル

運動量・熱に関する大気と海洋の相互作用は台風や大気循環を通して，高潮，風速，さらに降雨へも影響を及ぼす．この相互作用の効果は，現在の数値モデルでは波浪による海面の凹凸やしぶき，乱れが考慮されておらず，風速のみで簡易に取扱われている．そこで本研究では，大気海洋観測塔を用いた大気・海洋集中観測を実施し，詳細な波浪形状や砕波率等，数値モデルで扱われる海面の情報から相互作用の効果を説明するモデルを構築する．構築したモデルの効果は，海洋からの影響が重要な台風や，大気海洋の相互作用が長期的に影響する大循環をシミュレーションすることによって，定量的に評価することを目標としている．初年度は大気海洋の同時観測を実施し，観測データの充実を図った．2022年度の観測データはすでに回収を終えており，今後，統計的解析やモデル化を進める．運動量・熱交換量の取り扱い手法が変わることによる高風速下における定量的な評価のため，大気海洋結合モデルによる理想台風実験環境を構築した．大気海洋結合の理想台風実験では台風の発達だけでなく，高風速下における海洋流動や混合にともなう水温低下が表現可能になることを確認した．試行的にJRA-55とFORA-WNP30から大気海洋の気候値を抽出し，CMIP6から大気および海洋のシナリオ別将来変化量を抽出して，現在気候と将来気候における理想台風実験を行った．将来気候において台風強度は強くなるものの，海水温変化に対して非線形な応答を示すことを確認した．

Motion, heat, and ocean interactions affect typhoon circulation, high tides, and rainfall. The effect of this interaction is that the number of waves is now equal to the number of waves on the sea surface. The number of waves on the sea surface is equal to the number of waves on the sea surface. In this study, the information on the sea surface and the effect of interaction are described in detail, such as wave shape, wave rate and so on. The impact of the typhoon on the ocean is significant. In the first year, the simultaneous measurement of the ocean was carried out, and the measurement data was fully implemented. In the second year, the measurement data was returned to the end. In the future, the statistical analysis was carried out. Motion, heat exchange and selection of methods for high wind speed, quantitative evaluation, large ocean combination, ideal typhoon environment construction. Ideal Typhoon for Large Ocean Combinations Typhoon for High Wind Speed Ocean Flow Mixing Typhoon for Low Water Temperature Possible Typhoon for High Wind Speed JRA-55 and FORA-WNP30 were selected for the pilot project. CMIP6 was selected for the pilot project. In the future, the intensity of typhoon will not be strong, but the temperature of seawater will not change.

项目成果

ANALYSIS OF MAIN FACTOR IN REGIONAL SEA-LEVEL VARIABILITY DUE TO CLIMATE CHANGE AROUND JAPAN

日本各地气候变化引起的区域海平面变化的主要因素分析

• DOI: 10.2208/kaigan.78.2_i_949
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)
• 作者: MIYAUCHI Miho;MORI Nobuhito;SHIMURA Tomoya;TATEBE Hiroaki;MIYASHITA Takuya;IMAI Yuki;NINOMIYA Junichi
• 通讯作者: NINOMIYA Junichi

Impacts of wave-induced ocean surface turbulent kinetic energy flux on typhoon characteristics

• DOI: 10.1080/21664250.2021.2017191
• 发表时间: 2022-01
• 期刊: Coastal Engineering Journal
• 影响因子: 2.4
• 作者: M. Takagi;J. Ninomiya;N. Mori;T. Shimura;T. Miyashita