Decada Sea Ice Variability and Predictability in the Antarctic Seas

南极海域的十年海冰变化和可预测性

基本信息

批准号：
22K03727
负责人：
森岡優志
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

地球温暖化の影響を受けて減少を続ける北極海の海氷と異なり、南極海の海氷は1979年から2015年までわずかに増加し、2016年以降減少している。南極海の海氷に見られる十年規模変動は、海氷の将来変化に関わるため、変動を理解し予測することは重要である。先行研究では、過去に観測された海氷の十年規模変動を気候モデルで予測できないことが問題となっている。原因の一つとして、モデルの海洋や海氷の初期値が観測値と異なることが挙げられている。南極海では、人工衛星による海面水温や海氷密接度の観測データが1980年代から存在している。また、2000年代後半からアルゴフロートなどの導入により、海洋内部の水温や塩分などの観測データが増えつつある。こうした観測データをモデルの初期値に取り込むことで、海氷の十年規模変動の予測精度が向上する可能性がある。本研究では、欧州地中海気候変動センター（CMCC）と協力して、気候モデル（SINTEX-F2）の海面水温、海氷密接度、海洋内部の水温と塩分を1980年代から近年まで観測データで初期化し、過去再予測実験を行った。その結果、モデルの海面水温と海氷密接度を初期化した実験でウェッデル海の海氷を、モデルの海洋内部の水温と塩分を初期化した実験でアムンゼン・ベリングスハウゼン海の海氷を、十年先まで予測できることがわかった。特に、アムンゼン・ベリングスハウゼン海では、2000年代後半から東向きの南極周極流が強化されて海水温が低下し、また、海氷がロス海から移流されて、海氷が増加する様子をモデルが捉えていた。一方、ウェッデル海では、海洋内部の水温と塩分の観測データが他の海域に比べて少なく、モデルの海洋内部の水温と塩分を初期化した実験では、海氷の予測精度の向上が見られなかった。これらの成果を国際雑誌に主著論文として出版し、プレスリリースを行うことができた。また、国内外の学会で研究成果を発表することができた。

与由于全球变暖而持续下降的北极海洋冰块，南极海冰从1979年到2015年略有增加，自2016年以来一直在下降。十年级尺度的波动在南极海洋中与海冰的未来变化有关，因此对谅解和预测波动非常重要。先前的研究导致了一个问题，即气候模型无法预测过去观察到的海冰的十年规模波动。原因之一是模型中海洋和海冰的初始值与观察到的值不同。在南极海洋中，自1980年代以来，卫星的海面温度和海冰近距离观察数据就已经存在。此外，自2000年代后期以来，由于引入了艾尔戈浮子和其他材料，海洋内的水温和盐度等观测数据一直在增加。通过将这些观察到的数据纳入模型的初始值，可以改善预测十年规模波动的准确性。在这项研究中，我们使用从1980年代到近年来观察到的数据，与欧洲地中海气候变化中心（CMCC）合作，在气候模型（SINTEX-F2）中初始化了海面温度，海冰的近距离以及海洋内的水温和盐度，并进行了重新预测实验。结果，发现在初始化海面温度和海冰接近度的实验中，可以预测该模型的海冰，并且可以预测Amundsen-Beringshausen Sea模型的海冰，该实验初始化了海洋内的水温和盐度。特别是，自2000年代后期以来，向东的外围极性电流得到了加强，导致海温下降，海冰也来自损失海，导致海冰增加，导致海冰增加。另一方面，在韦德尔海中，海洋内水温和盐度的观察数据比其他海洋地区少，并且在海洋内部的水温和盐度初始化的模型实验没有显示海冰预测准确性的提高。这些结果在国际杂志上作为主要论文发表，并能够发行新闻稿。他还能够在日本和国外的学术会议上介绍他的研究结果。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

NOAA/GFDL(米国)

NOAA/GFDL（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Role of Ocean and Sea Ice Initializations in the Antarctic Decadal Sea Ice Predictability

海洋和海冰初始化在南极十年海冰可预测性中的作用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yushi Morioka;Doroteaciro Iovino;Andrea Cipollone;Simona Masina;Swadhin K. Behera
通讯作者：
Swadhin K. Behera

Decadal Sea Ice Variability and Predictability in the West Antarctic Seas

南极西部海域的年代际海冰变化和可预测性

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yushi Morioka;Dorotea Iovino;Andrea Cipollone;Simona Masina;Swadhin K. Behera
通讯作者：
Swadhin K. Behera

Decadal Sea Ice Prediction in the West Antarctic Seas with Ocean and Sea Ice Initializations

DOI：
10.1038/s43247-022-00529-z
发表时间：
2022-09
期刊：
Communications Earth & Environment
影响因子：
7.9
作者：
Y. Morioka;D. Iovino;A. Cipollone;S. Masina;S. Behera
通讯作者：
Y. Morioka;D. Iovino;A. Cipollone;S. Masina;S. Behera

Multidecadal Variability and Predictability of Antarctic Sea Ice in GFDL SPEAR_LO Model

GFDL SPEAR_LO 模型中南极海冰的多年代际变化和可预测性

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yushi Morioka;Liping Zhang;Thomas L. Delworth;Xiaosong Yang;Fanrong Zeng;Masami Nonaka;Swadhin K. Behera
通讯作者：
Swadhin K. Behera