中緯度大気海洋系の大規模変動:力学的メカニズムと予測可能性

中纬度大气-海洋系统的大规模波动：动力学机制和可预测性

• 批准号: 15740284
• 负责人: 渡部 雅浩
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740284/
• 关键词: 大気海洋結合モデル; 中緯度大気; ストームトラック; 中立モード

中緯度大気海洋系の自然変動およびその予測可能性の探求を目的とする3ヵ年計画の最終年度である。本研究の中核をなす、中程度の複雑さをもつ大気海洋結合モデルを用いた数値実験は昨年度のうちにほぼ終了し、500年の結合標準実験およびその実験から得られる気候値の海面水温を与えた大気モデル実験を比較し、大気海洋結合の効果が気候平均場および長周期気候変動へ与える影響が明らかになった。結合効果として、海面熱フラックスが気温・海面水温変動を抑制する過程を弱める、いわゆる"reduced thermal damping"に加え、海面風応力の変動が風成循環のスピンアップ・スピンダウンを通じて西岸域の海面水温を変え、それが大気循環を変えるという大規模フィードバックが同定された。この結果は、中緯度西岸域の海面水温(太平洋ならば日本東方沖)が大気海洋相互作用の鍵領域であること、さらには風成循環変動の指標となる季節水温躍層の監視が、10年規模の気候変動の予測に有益である可能性を意味している。上記の成果は論文としてまとめられ、近日中に投稿予定である。中緯度大気海洋系の自然変動を理解するのに最も重要なのが、海面水温変動に対する大気の応答過程の解明である。中緯度大気変動の主要な部分は、いわゆるストームトラックが主体的に関わっているので、研究当初から用いてきた線型大気モデルに総観規模擾乱と大気長周期変動の相互作用を組み込むことを試みた。この成果は既に印刷中である(Jin et al.2006ab)。また、海面水温偏差を強制源として線型モデルによる定常応答を求めると現実の大気長周期変動をよく再現できるが、そのためには高解像度のモデルに対する効率的な行列解法が必要である。これは昨年度の懸案課題であったが、今年度新しい行列解法を提案することができ、これも投稿論文がまもなく受理される見込みである。

Exploration of the possibility of <s:1> natural variation およびそ of the mid-latitude oceanic system を objective とする3ヵ year plan <s:1> final year である. In this study の nuclear を な す, degree of の 雑 さ を も つ 気 ocean combined モ デ ル を with い た the numerical be 験 は yesterday annual の う ち に ほ ぼ し, the end of 500 の combined with standard be 験 お よ び そ の be 験 か ら must ら れ る 気 hou numerical の sea water temperature を with え た big 気 モ デ ル be 験 を compare し, big 気 Marine の unseen fruit が 気 hou mean-field お よ び long cycle The influence of climate change へ and える on が and ら になった. Combined with sharper fruit と し て, surface heat フ ラ ッ ク ス が 気 temperature, the surface water temperature variations dynamic を inhibit す る process を weak め る, い わ ゆ る "reduced thermal Damping "に え, sea surface wind force 応 の - move が eolian cycle の ス ピ ン ア ッ プ · ス ピ ン ダ ウ ン を tong じ て domain の sea surface temperature in the west bank を - え, そ れ が 気 circulation を - え る と い う large-scale フ ィ ー ド バ ッ ク が with fixed さ れ た. こ の results は, mid-latitude west bank domain の sea surface temperature (Pacific な ら ば Japan east chong) が 気 ocean interaction の key areas で あ る こ と, さ ら に は eolian cycle - move の index と な る seasonal water thermocline の monitoring が, 10 years scale の 気 syndrome - move の beneficial to measure に で あ possibility る を し て い る. The results of the above note are the と paper と てまとめられ and recently the に paper was submitted for approval である. Mid-latitude 気 ocean is の natural - move を understand す る の に も most important な の が, sea water temperature variations に す seaborne る big 気 の 応 の interpret a process で あ る. Mid-latitude big 気 - primary な の part は, い わ ゆ る ス ト ー ム ト ラ ッ ク が subject に masato わ っ て い る の で, research had か ら with い て き た linear large 気 モ デ ル に 総 観 scale disrupt と 気 long cycle - still の group interaction を み 込 む こ と を try み た. The に result of に is in printing である(Jin et al.2006ab). ま た, sea surface temperature deviation を force source と し て linear モ デ ル に よ る constant 応 answer を o め る と now be の 気 long cycle - still を よ く reappearance で き る が, そ の た め に は high resolution の モ デ ル に す seaborne る な ranks of solution for working rate が necessary で あ る. こ れ は yesterday annual の unsolved topic で あ っ た が, our new し い procession method proposed を す る こ と が で き, こ れ も contribute papers が ま も な く accept さ れ る see 込 み で あ る.

项目成果

Dynamics of synoptic eddy and low-frequency flow feedback. Part II : Barotropic theory for low-frequency modes

天气涡动力学和低频流反馈。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the Atmospheric Science 63(印刷中)
• 作者: Jin;F.-F.;L.-L.Pan.;M.Watanabe
• 通讯作者: M.Watanabe

Dynamical prototype of the Arctic Oscillation as revealed by a neutral singular vector

中性奇异向量揭示的北极涛动的动力学原型

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Climate 17
• 作者: Watanabe;M.;F.-F.Jin
• 通讯作者: F.-F.Jin

Dynamics of synoptic eddy and low-frequency flow feedback. Part I : A linear closure

天气涡动力学和低频流反馈。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the Atmospheric Science 63(印刷中)
• 作者: Jim;F.-F.;L.-L.Pan.;M.Watanabe
• 通讯作者: M.Watanabe

Watanabe, M., F.-F.Jin: "Dynamical prototype of Arctic Oscillation as revealed by a neutral singular vector"Journal of Climate. 17(印刷中). (2004)

Watanabe, M., F.-F.Jin：“中性奇异向量揭示的北极涛动的动态原型”，气候杂志 17（出版中）。

Watanabe, M.: "Asian jet waveguide and a downstream extension of the North Atlantic Oscillation"Journal of Climate. 17(印刷中). (2004)

Watanabe, M.：“亚洲急流波导和北大西洋涛动的下游延伸”，气候杂志 17（出版中）。