大気－海洋－波浪結合全球気候モデルの開発と波浪の気候への影響評価

大气-海洋耦合全球气候模型的建立及波浪对气候影响的评估

• 批准号: 15J07767
• 负责人: 志村 智也
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07767/
• 关键词: 全球気候モデル; 波浪; 海面粗度; GCM; 波形勾配; 波齢

気候変動に関する影響評価研究の多くは，気候モデル (GCM) による気候計算結果をもとに行われる．波浪は気候システムから海上風を通して一方向の影響を受けるだけではなく，気候システムに対するフィードバック効果が指摘されている．しかし，既往のGCMにおいて波浪は陽に考慮されず，海面は風速依存の粗度として単純に扱われている．そこで，GCMと波浪モデルを用いて大気－波浪間の相互作用を考慮した気候計算を行い，気候システムに対する波浪の影響を評価することを目的として研究を行った．大気－波浪間の相互作用として，波浪に依存した海面粗度を導入し，全球大気気候モデルおよびスペクトル型波浪モデルを用い波浪-大気結合全球気候計算を行った．このとき，波形勾配および波齢に依存した海面粗度を用いた計算をそれぞれ実施した．いずれの気候計算においても，波浪を考慮しない計算と比べて，低緯度て海面粗度の気候値が小さくなった．これはそれぞれの気候計算において，低緯度でうねりが卓越することにより波形勾配が小さくなるため，または風向の定常性により波齢が大きくなるためである．上記の海面粗度の気候値の低減は，熱帯域の海面風速の増加とハドレー循環の強化を介して，10～20%程度の降水量の違いにつながることがわかった．また，うねりに依存した海面粗度は，風波のみに依存したものと異なる循環場の変化を示すことがわかった．以上の結果をまとめて，土木学会論文集B2(海岸工学)およびJournal of Geophysical Research: Oceans誌に発表した．

There are many impact assessment studies related to weather changes, but weather calculation results for weather monitoring (GCM) are also available. The wave weather pattern changes from the sea wind to the direction of influence, and the wave weather pattern changes from the sea wind to the wind. In the past, GCM waves were considered to be sun dependent, and sea surface roughness was wind dependent. GCM and wave interaction are considered in the calculation of weather conditions, and the effects of weather conditions on waves are evaluated. The interaction between large waves and large waves is dependent on the introduction of sea surface thickness, and the calculation of global weather conditions is carried out by combining large waves with large waves. The wave shape is matched with the wave shape, and the sea surface thickness is calculated with the wave shape. In the calculation of weather conditions, waves are taken into account in the calculation of sea surface roughness and weather conditions at low latitudes. The wave shape of the wind is not stable. The decrease of sea surface thickness and weather value mentioned above, the increase of sea surface wind speed and the intensification of circulation in the thermal zone, the deviation of precipitation of 10~20% degree. The sea surface thickness is dependent on the wind and waves, and the circulation field is different. The above results are presented in Proceedings of the Civil Society B2(Coastal Engineering) Journal of Geophysical Research: Oceans.

项目成果

FUTURE PROJECTION OF WINTER WAVE CLIMATE AND LARGE-SCALE CIRCULATION OVER THE NORTH PACIFIC

北太平洋冬季波浪气候和大规模环流的未来预测

• DOI: 10.2208/kaigan.71.i_1525
• 发表时间: 2015
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)
• 作者: 板坂浩樹;西正之;清水雅弘;奥野義人;柏木伸介;中庸行;平尾一之;志村智也・森 信人・Mark A. Hemer ・安田誠宏・間瀬 肇
• 通讯作者: 志村智也・森 信人・Mark A. Hemer ・安田誠宏・間瀬 肇

Robust Future Decrease in Winter Wave Heights over the Western North Pacific and the Relation with Large-Scale Circulation Pattern

西北太平洋冬季波高未来的强劲下降及其与大尺度环流格局的关系

• 发表时间: 2015
• 作者: Gakuro Harada;Takashi Matsumoto;Fumiki Morimatsu;Yoshinori Katakura;志村智也
• 通讯作者: 志村智也

Long-term impacts of ocean wave-dependent roughness on global climate systems

海浪相关的粗糙度对全球气候系统的长期影响

• DOI: 10.1002/2016jc012621
• 发表时间: 2017
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Oceans
• 作者: T. Shimura;N. Mori;T. Takemi and R. Mizuta
• 通讯作者: T. Takemi and R. Mizuta

Variability and future decreases in winter wave heights in the Western North Pacific

• DOI: 10.1002/2016gl067924
• 发表时间: 2016-03
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: T. Shimura;N. Mori;M. Hemer

全球大気気候-波浪結合モデルによる海面粗度を通した波浪の気候への影響評価

使用全球大气气候-波浪耦合模型通过海面粗糙度评估波浪对气候的影响

• 发表时间: 2016
• 作者: Hiroki Itasaka;Masayuki Nishi;Masahiro Shimizu;Yoshito Okuno;Shinsuke Kashiwagi;Nobuyuki Naka;Kazuyuki Hirao;志村智也
• 通讯作者: 志村智也