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近年における成層圏西風の弱化要因の解明－海氷・海面水温の変動が及ぼす力学影響－

近期平流层西风减弱因素的阐明 - 海冰和海面温度变化的动力效应 -

基本信息

批准号：
18J13564
负责人：
星一平
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J13564/
关键词：
北極海氷域変動成層圏惑星波極渦 ENSO

项目摘要

近年、北半球中緯度域では冬季における地上気温が低下傾向となっている。その一因として、惑星波の成層圏への上方伝播強化に伴う極渦の弱化と、そのシグナルの下方影響という成層圏過程の寄与が指摘されている。また、北極域における海氷域の減少が、成層圏過程を介して対流圏中緯度域での低温傾向に寄与している事も指摘されている。本研究では、成層圏での極渦弱化を引き起こす要因について、再解析データと数値実験結果の解析から調べた。研究第一年度において、海氷域変動による影響は熱帯成層圏東西風の準二年振動 (quasi-biennial oscillation; QBO) の位相によって異なる事を見出した。特に、東風位相時のみで海氷域減少に伴う極渦の弱化が見られた。研究第二年度においては、このQBO位相依存性が生じるメカニズムの解析を中心に行なった。QBO位相別に、成層圏と対流圏における基本場の違いを調べ、その違いが海氷域変動に伴う大気応答に及ぼす影響を考察した。成層圏では、QBOに伴う東風領域の分布の違いと極渦の強さの違いが、少氷に伴う惑星波上方伝播応答の違いに及ぼす影響に着目した。対流圏では、ユーラシア大陸上での惑星渦度の南北勾配（導波管）の違いが、バレンツ・カラ海での少氷に伴う定常ロスビー波応答に及ぼす影響に着目した。この結果は原著論文としてまとめ、投稿した。また、近年の北極域における海氷域減少が成層圏の極渦弱化に及ぼす影響の強度とモデル間誤差を評価するために、成層圏までを陽に解像する4つの大気大循環モデルを用いた海氷感度実験の結果の解析も実施した。

In recent years, in the mid-latitudes of the Northern hemisphere, there has been a tendency of が low ground temperature in でで winter における and となってるる. その due として, humbug wave star の stratified sha-lu への伝 sowing improved に with above う polar vortex の weakening と, そのシグナルの below impact という stratified sha-lu process の send が blame されている. また, arctic domain における sea の reduce が氷 domain, stratified を sha-lu process interface して flow seaborne sha-lu mid-latitude domain での low temperature tendency に send している matter も blame されている. This study では, stratified sha-lu での polar vortex weakening を lead き up こす by について, then parse データと the numerical be 験 results の parsing から adjustable べた. In the first year of the study, におてて and the influence of Marine 氷 domain variation による on the <s:1> quasi-biennial oscillation (QBO) of the east and west winds in the <s:4> tropical zone formation circle were observed in によって phase changes なる events を, which revealed た. When に and in the east wind phase, the <s:1> みで sea 氷 region decreases に and the う polar vortex <s:1> weakens が. See られた. In the second year of the study, there is a におててなった, and the <s:1> QBO position dependence が students じるメカニズムじるメカニズム analysis を center に rows なった. QBO phase に, stratified sha-lu と flow seaborne sha-lu における basic field の violations いをべ, その violations いが - sea 氷 domain に with large う気応 a に and ぼす influence を investigation した. Stratified sha-lu では, QBO に with うの east wind field distribution の violations いと strong polar vortex のさの violations いが, less 氷に with う planet waves above 伝 sowing 応 answer の violations いに and ぼす influence に the mesh した. Flow in sha-lu seaborne では, ユーラシア continent での planet vorticity の north and south hook match (guided wave tube) の violations いが, バレンツ · カラ sea での less 氷に with う constant ロスビー wave 応 a に and ぼす influence に the mesh した. Youdaoplaceholder2 results are based on the original paper とてまとめてまとめ and submitted to たた. また, recent の arctic domain における sea 氷 domain to reduce が stratified sha-lu の polar vortex and weakening にぼす influence intensity のとモデル error between を review 価するために, stratified sha-lu までを Yang に solutions like する 4 つの big モ気 circulation デルを with いた sea 氷 sensitivity be 験の results の parsing も be applied した.