日周期大気海洋熱・水交換を介した海洋混合層・積雲フィードバックの数値的研究

通过昼夜大气-海洋热/水交换进行海洋混合层/积云反馈的数值研究

• 批准号: 21340137
• 负责人: 淡路 敏之
• 金额: $ 8.07万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21340137/
• 关键词: 大気海洋相互作用; 短周期熱・水混合フィードバック; 西風バースト; 海洋混合層; 積雲対流; 短周期熱・水結合フィードバック

本年度は現実の系における海洋混合層・大気フィードバックと西風バースト(WWB)・積雲発生発達の基本過程の解明を目標に、ラニーニャからエルニーニョへの遷移期を対象に、超高分解能雲分解大気・海洋混合層広域モデルの開発・改良を行い、海面フラックスの変動とWWBの発生・持続および海洋混合層の初期状態との関係を明確にすることを目指した。まず、現実系での短周期大気海洋相互作用の実態解明を深化すべく、最新の衛星データ群を駆使して短周期大気変動に対する海洋表層の流れや水温の変化過程を把握できる最先端の解析手法の開発に成功し、米国の国際誌に投稿、直ちに受理された。その結果、大気場の日変動に伴い想定以上の海洋内部波が発生し、表層の流れと海水混合に有意な影響を与える可能性が示唆されたため、その効果をモデルに取り込むこと必要が分かった。そこで、気象研究所との連携による雲分解大気海洋結合モデルの広域化に加えて、内部波の混合効果を加味できるようモデルを改良して実験を行い、エルニーニョ発生の鍵を握る西部--中央熱帯太平洋表層のバリアーレイヤー(以後BL)に着目した熱塩エネルギー収支解析を行ったところ、夜間の冷却時に雨が弱いとBLの塩分成層を破壊して混合層は深まり躍層下部に蓄えられた貯熱が海面近傍へ輸送されるため、夜間の海面の低温化が和らぎ、結果的に昼間の加熱の積分効果が長期化してWWBの維持に好適な環境が維持される。風による内部波起源の下層との熱交換はこの積分効果を助長するよう作用すること等が明らかとなった。一方、降水がある閾値(実験では5mm/hour)を超えると、海面近傍に強い塩分成層構造を持つBLが形成されて混合層は浅くなり、WWBは持続しにくくなる。以上により、エルニーニョ発生のキーであるWWBの発生・維持過程の理解が可能となったが、理事就任のため研究を中止せざるを得なくなった。研究メンバーによる発展を期待している。

This year は now be の is に お け る ocean mixed layer, large 気 フ ィ ー ド バ ッ ク と zephyr バ ー ス ト (WWB), cumulus 発 raw 発 basic process of の の interpret を target に, ラ ニ ー ニ ャ か ら エ ル ニ ー ニ ョ へ の migration period を like に seaborne, ultra-high decomposition can cloud 気 · ocean mixed layer decomposition hiroo domain モ デ ル の 発 improved line を い, open sea フ ラ ッ ク ス The <s:1> change とWWB <s:1> occurs and persists 続および the initial state of the ocean mixed layer <e:1> と the relationship を is clear にする とを とを the target is た た. ま ず, now be で の short-period 気 ocean interaction の state be interpret を deepen す べ く, latest の satellite デ ー タ group を 駆 make し て short-duration large 気 - move に す seaborne る ocean surface flow の れ や の water temperature variations process を grasp で き る drive most apex の analytic technique の 発 の に し success, the us international volunteers contribute に, straight ち に accept さ れ た. そ の result, big 気 の day - the に with い scenarios above の ocean internal wave が 発 し, surface flow の れ と seawater mixed に intentionally な influence を and え が る possibility in stopping さ れ た た め, そ の unseen fruit を モ デ ル に take り 込 む こ と が points necessary か っ た. そ こ で, 気 institute と の に link-up よ る 気 ocean cloud decomposition combining モ デ ル の hiroo domain change に plus え て, internal wave の mixed unseen fruit を flavored で き る よ う モ デ ル を improved し て be 験 を い, エ ル ニ ー ニ ョ 発 raw の key を grip る west, central heat 帯 Pacific surface の バ リ ア ー レ イ ヤ ー (BL) later に with mesh し た hot salt エ ネ ル ギ ー Analytical を 収 branch っ た と こ ろ の に on cooling, night rain が weak い と BL の を salt into stratum 壊 し て mixing layer は deep ま り that jump a layer bottom に え storage ら れ た thermal storage nearly alongside へ が sea transportation さ れ る た め, night の の sea temperature が and ら ぎ の heating, results に day の integral working fruit が permanent し て WWB の maintain good に が maintain optimum な environment さ れ Youdaoplaceholder0. Wind に よ る origin of internal wave の lower と の heat は こ の integral working fruit を fuelling す る よ う role す る こ と が such as Ming ら か と な っ た. On side, precipitation が あ る threshold numerical (be 験 で は 5 mm/hour) を super え る と, strong sea near alongside に い salt into layer structure を hold つ BL が form さ れ て mixing layer は shallow く な り, WWB は hold 続 し に く く な る. Above に よ り, エ ル ニ ー ニ ョ 発 raw の キ ー で あ る WWB の 発 の, maintaining process understanding が と possible な っ た が, office director の た め research を suspended せ ざ る を have な く な っ た. Research: メ バ バ による による development: を anticipation: る て る る.

项目成果

四次元変分法海洋全層同化モデルを用いた海洋大循環変動の研究 (V) 塩分の変動と淡水輸送の推定

四维变分海洋全层同化模型研究海洋环流变化（五）盐度变化与淡水输送估算

• 发表时间: 2009
• 作者: 纐纈慎也;勝又勝郎;河野健;川合義美;細田滋毅;内田裕;土井知将;深澤理郎;杉浦望実;増田周平;豊田隆寛;佐々木祐二;五十嵐弘道;畑山隆紀;華房康憲;淡路敏之
• 通讯作者: 淡路敏之

A possible role for unstable coupled waves affected by resonance between Kelvin waves and seasonal warming in the development of the strong 1997-1998 El Nine

受开尔文波之间共振和季节性变暖影响的不稳定耦合波在 1997-1998 年强厄尔尼诺九号气旋发展中的可能作用

• 发表时间: 2009
• 期刊: Deep-Sea Research I 56
• 作者: Takahiro Toyoda;Shuhei Masudsa;Nozomi Sugiura;Takashi Mochizuki;Hiroimchi Igarashi;Masafumi Kamachi;Yoichi Ishikawa;Toshiyuki Awaji
• 通讯作者: Toshiyuki Awaji

4DVARデータ同化プロダクトを用いた北太平洋東部亜熱帯モード水の解析

利用 4DVAR 数据同化产品分析北太平洋东部副热带模式水

• 发表时间: 2010
• 作者: Blackburn;Michael;豊田隆寛・淡路敏之・杉浦望実・増田周平・五十嵐弘道・佐々木祐二・日吉善久・石川洋一
• 通讯作者: 豊田隆寛・淡路敏之・杉浦望実・増田周平・五十嵐弘道・佐々木祐二・日吉善久・石川洋一

Weakness of the Air-Sea Thermal Coupling during Indian Ocean Dipole Mode in the 1990s.

20 世纪 90 年代印度洋偶极模态海气热耦合的弱点。

• 发表时间: 2009
• 期刊: 京都大学防災研究所年報(Disaster Prevention Research Institute Annuals) No.52
• 作者: Konda;M.;H. Kobayashi;T. Mochizuki;T. Hasegawa;S. Serizawa
• 通讯作者: S. Serizawa

Interannual variability of North Pacitic eastern subtropical mode water formation in 1990s' derived from a 4-dimensional variational ocean data assimilation experiment

4维变分海洋数据同化实验得出20世纪90年代北太平洋东副热带模式水形成的年际变化

• 发表时间: 2010
• 期刊: Dynamics of Atmospheres and Oceans
• 影响因子: 1.7
• 作者: Toyoda;T.;T.Awaji;S.Masuda;N.Sugiura;H.Igarashi;T.Mochizuki;Y.Ishikawa
• 通讯作者: Y.Ishikawa