平成21年度 地球シミュレータ利用報告会

短期気候変動の予測可能性および変動メカニズムの研究

発表資料 (3.6MB)

1. プロジェクト名

短期気候変動の予測可能性および変動メカニズムの研究

Study on predictability of climate variations and their mechanisms

2. プロジェクト責任者名

升本 順夫 (海洋研究開発機構 地球環境変動領域 短期気候変動応用予測研究プログラム)

Yukio Masumoto

3. プロジェクトの目的

大気海洋系短期気候変動のリアルタイムでの季節予測を継続的に行い、猛暑･冷夏、旱魃の危険性の予測にも利用可能な情報を発信する。同時に、この予測に用いたシミュレーション結果の解析から、短気気候変動のメカニズムに関する理解を更に深める。また、季節予測に用いる大気海洋結合モデルの高度化を推進し、より長期の予測可能性の調査を行う。

4. 今年度当初の計画

  • (1) SINTEX-F1大気海洋結合モデルをES2環境下で利用できるようにし、短期気候変動のアンサンブル予測実験を進める。
  • (2) ENSOおよびIODの予測可能性に対する、太平洋およびインド洋の役割に関する解析を行う。
  • (3) 海洋の混合過程のパラメタリゼーションの改良を行うと共に、SINTEX-F2の開発を進める。

5. 研究計画に沿った利用状況度

SINTEX-FモデルのES2上での計算速度が期待通りに得られず、SINTEX-F1によるリアルタイム季節予測実験を毎月行う計算のために、割当てられているcpu時間の大部分を使用している。この影響を受け、５年ずつの予測再現実験や大気モデルを用いたプロセス研究用の計算は、実行できていない。また、SINTEX-F2の開発も、当初の予定よりも遅れている。SINTEX-F1およびSINTEX-F2のES2上での最適化作業を別途行わざるを得ず、そのために計算時間を使用している部分もある。

6. 今年度得られた成果、および達成度

成果

  • (1) 12ヶ月および24ヶ月リアルタイム気候変動予測実験を毎月行い、予測結果を国内外の研究者や現業機関等へ配信するとともに、JAMSTECのウェブページを通じて公開している。この活動と、ENSOやIODの予測精度の高さが国内やオーストラリア、インドの新聞などで取り上げられた。
  • (2) SINTEX-F1を用いた感度実験により、1994年の正のIODイベントが太平洋でのエルニーニョもどきの発生に寄与している可能性を示した。また、近年の赤道域でのウォーカー循環の弱まりに関連して、エルニーニョもどきが多発する傾向があることも示した。インド洋のIODが、エルニーニョのオンセットをもたらし、またエルニーニョを強化する傾向があることも示した。
  • (3) SINTEX-Fによる過去の予測実験結果から、夏季の北西太平洋域における大気循環場の経年変動に対して、太平洋の海面水温の影響のみならず、インド洋の影響も同程度に重要であることが示された。
  • (4) 海洋モデルの鉛直混合過程にインターリービングの効果を取り入れることで、赤道域の状況の改善が図られた。また、SINTEX-F2の開発段階の結果から、太平洋赤道域や北大西洋でのモデルバイアスが改善されると共に、台風なども現実的に再現可能であることが分かった。

達成度

  • (1) 80%
    ES2上でのSINTEX-Fのパフォーマンスが当初期待した通りのものではなく、モデルの最適化などに労力を裂かざるを得なかったが、最低限のリアルタイム予測実験を行うことは出来た。
  • (2) 50%
    計画通り解析を進めることができ、IODやENSO、エルニーニョもどきなどの予測可能性に対するインド洋と太平洋の重要性に関する新たな知見を得た。しかし長期変動や大気のプロセス研究用の計算では遅れている。
  • (3) 70%
    海洋混合過程のパラメタリゼーションの改良は順調に進んでいるが、SINTEX-F2の開発では、ES2上でのパフォーマンスに問題があり、当初計画にやや遅れた状況となっている。

8. 研究成果一覧 (投稿中の論文、予定講演の場合はその旨記載のこと)

a. 原著論文 (査読あり)

  • 1. Lin, A., T. Li, X. Fu, and J.-J. Luo, 2009: Impact of air-sea interactions over the Indian Ocean on the climatological state of tropical atmospheric circulation in boreal summer. Chinese J. Atmos. Sci., 33(6), 1123-1136.
  • 2. Rao, S. A., J.-J. Luo, S. K. Behera, and T. Yamagata, 2009: Generation and termination of Indian Ocean Dipole events in 2003, 2006 and 2007. Climate Dynamics, 33, 751-767.
  • 3. Luo, J.-J., 2009: Indian Ocean Dipole [in “State of the climate in 2008”]. Bull. Am. Meteor. Soc., 90, S92-S94.
  • 4. Kug, J.-S., K. P. Sooraj, F.-F. Jin, and J.-J. Luo, 2009: Impact of Indian Ocean Dipole on fast atmospheric variability over the Indian Ocean. Atmospheric Research, 94, 134-139, DOI: 10.1016/j.atmosres.2008.10.022.
  • 5. Ajayamohan, R. S., S. A. Rao, J.-J. Luo, and T. Yamagata, 2009: Influence of Indian Ocean Dipole on boreal summer intraseasonal oscillations in a coupled general circulation model. JGR-Atmosphere, 114, D06119, doi:10.1029/2008JD011096.
  • 6. Wang, B., et al., 2009: Advance and prospectus of seasonal prediction: assessment of the APCC/CliPAS 14-model ensemble retrospective seasonal prediction (1980-2004). Climate Dynamics, 33, 93–117, DOI 10.1007/s00382-008-0460-0.
  • 7. Lee, J.-Y., et al., 2009: How is the performance on mean climate related to seasonal prediction skill in coupled climate models? Clim. Dyn., in press.
  • 8. Luo, J.-J., R. Zhang, S. Behera, Y. Masumoto, F.-F. Jin, R. Lukas, and T. Yamagata, 2009: Interaction between El Nino and extreme Indian Ocean Dipole. J. Climate, in press.
  • 9. Chowdary, J. S., S.-P. Xie, J.-J. Luo, J. Hafner, S. Behera,Y. Masumoto, and T. Yamagata, 2009: Predictability of Northwest Pacific climate during summer and the role of the Tropical Indian Ocean. Climate Dynamics, in press.
  • 10. Yamagata T and S. K. Behera, 2009: International Symposium on the Application of Climate Information, EOS, 90, 17, p148.
  • 11. Yamagata, T., J.-J. Luo, S. Masson, et al. 2009: Process studies and seasonal prediction experiment using coupled general circulation model. Earth Science, in press.
  • 12. Izumo T., J. Vialard, M. Lengaigne, C. de Boyer Montégut, S.K. Behera, J.-J. Luo, S. Cravatte, S. Masson and T. Yamagata, Influence of the state of the Indian Ocean Dipole on following year's El Niño, Nature Geoscience, in press.

b. 原著論文 (査読なし、および雑誌等寄稿)

  •  

c. 学会等発表 (ポスターセッションの場合はその旨記載)

  • 1. Behera, S. K. Luo, J.-J, and T. Yamagata, The Indian Ocean influence on the climate variations of southern Africa. Symposium on climate variations in southern Africa and roles of subtropical oceans, December 3, 2009, Tokyo, Japan.
  • 2. Behera S. K. and T. Yamagata, How did the 2009 unusual summer happen? - The impact of the El-Nino and El-Nino-Modoki, OPRF Ocean Forum, Tokyo, October 20 2009 (Invited).
  • 3. Behera S. K. and T. Yamagata, Climate Variations Related to Indo-Pacific Oceans, University of Tokyo-KAIST Joint Symposium, Kashiwa, Japan, October 16 2009 (Invited).
  • 4. Behera S. K. and T. Yamagata, Climate Variability and Coastal Security, UNITAR Series on Sea and Human Security Workshop, Hiroshima, Japan, September 28 –October 2, 2009 (Invited).
  • 5. Behera, S. K. J. Luo and T. Yamagata, Roles of Oceans in Indo-Pacific Climate Variations, Japanese Oceanography Society Meeting, Kyoto, Japan, September 25, 2009.
  • 6. Behera S. K., J. Luo and T. Yamagata, Role of the Indian Ocean Dipole in Climate Variability and Predictability, IAPSO/IAMAS Assembly MOCA 09, Montreal, Canada, July 20-25 2009, (Invited)
  • 7. Behera S. K., J. Luo and T. Yamagata, Recent Changes in Indo-Pacific Climate Fluctuations, APCC Annual Symposium, Singapore, July 12-15 2009, (Invited)
  • 8. Indo-Pacific Climate Fluctuations, S. K. Behera, J. Luo, Y Masumoto and T. Yamagata, EU-Japan Workshop on Climate Modeling, Tokyo, Japan, July 6 2009 (Invited).
  • 9. Behera S. K., J. Luo, Y Masumoto and T. Yamagata, Role of the Indian Ocean in Climate Variability and Predictability, World Ocean Conference, Manado, May 12-16 2009.
  • 10. Behera S. K., J. Luo, and T. Yamagata, Role of IOD in the Indo-Pacific Climate Variation and Change, Greenhouse 2009 Symposium, Perth, Australia, March 21-27, 2009 (Invited).
  • 11. Behera S. K., J. Luo, and T. Yamagata, Roles of Oceans in Indo-Pacific Climate Variations, CVPRP Memorial Symposium, Yokohama, Japan, March 17 2009 (Invited).
  • 12. Behera S. K., J. Luo, and T. Yamagata, Role of oceans in climate application studies for the society, Application Laboratory Symposium on Climate Research Applications, Tokyo, Japan, January 28 2009 (Invited).
  • 13. Luo, J.-J, S. Behera, Y. Masumoto, H. Sakuma, and T. Yamagata, Seasonal-to-interannual climate prediction: ENSO, IOD and South Africa. Symposium on climate variations in southern Africa and roles of subtropical oceans, December 3, 2009, Tokyo, Japan.
  • 14. Luo, J.-J, S. Behera, Y. Masumoto, and T. Yamagata, Seasonal-to-Interannual Climate Prediction Using the SINTEX-F CGCM: ENSO and IOD predictions. Symposium on Continental-Oceanic Mutual Interaction on Climate, Disaster and Environment. The Oceanographic Society of Japan, 25 September 2009, Kyoto, Japan.
  • 15. Luo, J.-J, OASIS: A useful coupler for SINTEX-F model on the Earth Simulator. The OASIS User meeting, 25-26 May 2009, Toulouse, France. (Invited). Available on https://oasistrac.cerfacs.fr/wiki/UserMeeting
  • 16. Luo, J.-J, S. Behera, Y. Masumoto, and T. Yamagata, Interactive predictability between El Nino and Indian Ocean Dipole. GREENHOUSE 2009: Climate change and resources. WMO workshop on ``El Nino and climate change”, 23-26 March, 2009, Perth, Australia. (Invited)
  • 17. Luo, J.-J, S. Behera, Y. Masumoto, and T. Yamagata, Seasonal-to-interannual climate prediction using the SINTEX-F CGCM: ENSO, IOD and their interaction. Workshop on past, present and future of climate variability research --understanding the role of ocean in climate--, March 17-19, 2009, Tokyo, Japan.
  • 18. Luo, J.-J, S. Behera, Y. Masumoto, and T. Yamagata, Seasonal-to-interannual climate prediction using numerical model: El Nino and Indian Ocean Dipole prediction. Climate Research Applications -Innovation with Society, January 28, 2009, Tokyo, Japan.

d. 講演

  • Behera, S.K. and T. Yamagata, 3 Lectures on dynamics of the Indian and Pacific Oceans, Spring School Fluid Mechanics and Geophysics of Environmental Hazards, National University of Singapore, Singapore, 19 Apr – 2 May 2009.
  • Behera, S.K., Climate modeling, Course Lecture for Under Graduate Students, Sophia University, Tokyo, Japan, September 17 2009.
  • Behera, S.K., Climate modeling, Course Lecture for Graduate Students, University of Tokyo, Tokyo, Japan, November 5 2009.

e. 新聞、雑誌での掲載記事

  • 1. The Hindu Business Line, Jan. 2, 2009.
  • 2. The Hindu Business Line, Jan. 28, 2009.
  • 3. The Hindu Business Line, Feb. 14, 2009.
  • 4. The Hindu Business Line, Mar. 23, 2009.
  • 5. The Hindu Business Line, Jun. 13, 2009.
  • 6. The Weekly Times, “Wet spring ahead after average winter rains”, Apr. 23, 2009.
  • 7. The Weekly Times, “Japan predicts big Aussie wet”, Jun. 05, 2009.
  • 8. The Weekly Times, “El Nino drought blow”, Jun. 17, 2009.
  • 9. The Weekly Times, “Time to heed drought warning”, Jun. 17, 2009.
  • 10. The Hindu Business Line, Aug. 4, 2009.
  • 11. JAMSTEC Innovation, Vol. 11, 2009.