海洋の南極振動とその気候変動における役割の解明

阐明海洋南极涛动及其在气候变化中的作用

基本信息

批准号：
15710017
负责人：
青木茂
金额：
$ 1.79万
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 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15710017/
关键词：
南極振動水位変動水塊変動季節内変動

项目摘要

南半球の大気変動では、大気再解析データや大気-海洋結合モデルの結果から、南極大陸上と低緯度側とが逆位相で変動する南極振動(AAO)モードが卓越していることが明らかになってきた。こうした大気変動は数十日規模から数十年規模にわたって卓越している。南極海洋においても、これに対応した大規模な変動の存在が予想される。季節内周期帯においては、南極沿岸の水位がコヒーレントに変動することが示された。南極振動の指標であるAAOインデックスと沿岸水位変動は、季節内変動の振幅がともに冬に強い傾向を示す。一方、人工衛星海面高度計により求めた外洋域での水位変動については、AAOインデックスに対する回帰係数は沿岸における値に比べて一桁小さく、応答が南極沿岸域に集中していることを示している。九州大学応用力学研究所と共同で行った再解析データ(ERA40)を用いたモデル実験やGCM(ECCO)によって再現された季節内順圧変動を解析すると、南極振動に対応して、沿岸から水深3000m程度の陸棚斜面上まで同期したコヒーレントな変動が良く再現されていることが分かった。この変動の位相は沿岸で実際に観測された海水位変動のものと一致し、順圧応答の卓越性を示している。次いで十年規模以上の周期帯について、主として日本南極観測のデータに基づいて、インド洋区における水塊変動および力学的高度変動を調べた。亜南極前線以北では表層等密度面上において低塩・低温化傾向が観測された。これは気温の上昇や降水の増加と調和的であると同時に、西風の強化による高緯度からの低塩分水の輸送とも整合的である。この特徴が周極的であるとすれば、観測されているここ20-30年間におけるAAOの強化が関係している可能性が考えられる。今後は現象の周極性を確認すると同時に、底層における水塊変化や大陸斜面域における水塊混合過程とその径年的変化の影響を調べる必要がある。

在南半球的大气波动中，大气再分析数据以及大气 - 海洋耦合模型产生的结果表明，南极振荡（AAO）模式在南极和低纬度方面的相反阶段波动。这些大气波动在数十年的时间内一直很出色。在南极海洋中，预计将发生大规模波动。结果表明，南极水位在季节内区域内相干。 AAO指数是南极振荡的指标，以及沿海水位波动，这两者在季节内波动中都表现出强烈的趋势。另一方面，关于卫星海平面高度计确定的空海水平波动，AAO指数的回归系数比沿海价值小的数量级，表明这些反应集中在南极沿海地区。当使用模型实验复制的季节内正向压力波动使用重新分析数据（ERA40）与九州大学应用机械学研究所合作进行，而GCM（ECCO）发现相干波动从海岸同步到架子上的架子上的深度约为3000m，响应了3000m的响应。这种变异的相位与海岸上实际观察到的海平面波动相吻合，表明向前压力响应的优越性。接下来，在几十年来的周期性区域中，我们研究了印度洋地区的水质量变异和机械高度变化，这主要基于日本南极观察结果的数据。在亚抗阵线的北面的表面准密度表面上观察到低盐和低温的趋势。这与温度升高和降水增加具有和谐，并且与由于增强西风而导致高纬度的低盐度运输也是一致的。如果此功能是圆周的，则可能与在过去20 - 30年内观察到的AAO的加强有关。将来，有必要检查现象的外围极性，并研究底层水质量变化的影响，大陆斜率中水质量的混合过程及其年度变化。