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第291回 大気海洋物理学・気候力学セミナー のおしらせ

日　時： 12月 22日(木) 9:30 - 12:00
Date ： Thu., 22 Dec. 9:30−12:00　
場　所： 低温科学研究所　3階　講堂
Place ： ILTS 3F lecture hall

発表者：吉森　正和（大気海洋物理学・気候力学コース/准教授）
Speaker:Masakazu Yoshimori(Course in Atmospheric-Ocean and Climate Dynamics/Associate Professor)
題名：中高緯度の温暖化が熱帯の降雨分布に与える影響
title：The impact of extratropical warming on the tropical precipitation
発表者：佐伯　立（低温科学研究所/博士研究員）
Speaker:Ryu Saiki (Institute of Low Temperature Science/PD)
題目：アイスバンドの形成と形成後の融解について
title：About a mechanism of ice-band formation, and ice-band melting

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中高緯度の温暖化が熱帯の降雨分布に与える影響
(吉森　正和、Masakazu Yoshimori) 発表要旨:



From paleoclimate evidence to future climate projections, it has been reported that 
the asymmetirc warming (or cooling) between the northern and southern hemisphere 
extratropics induces the meridional shift in the distribution of tropical precipitation. 
Such a shift is often understood by the energy-flux framework in that the extra energy
 is transported from more warming to less warming hemispheres through the change
 in the Hadley circulation. As the Hadley circulation transports energy in the opposite
 direction to the moisture, the tropical precipitation tends to be intensified in the
 hemisphere of a larger warming. This framework is shown to be particularly useful
 for modelling results without ocean dynamical feedback. In the current study, a fully
 coupled atmosphere-ocean model is used to investigate the impact of extratropical
 warming on the tropical precipitation under the realistic RCP4.5 scenario. It is shown
 that the mid-high latitude warming alone in the poleward of 40o (56% global warming)
 can significantly affect the tropical precipitation change in the equatorward of
 20o (38% hemispheric contrast) from late autumn to early winter. High-latitude warming
 alone affects much less. This meridional change in the tropical precipitation is largely
 explained by the circulation change, rather than the humidity change. The reduced
 northward eddy momentum and heat fluxes in the northern hemisphere induces
 anomalous Hadley circulation in the northern tropics. This perhaps weakens the equatorial
 upwelling in the Pacific, which leads to the equatorial SST rise. The equatorial sea surface
 warming induces the meridionally symmetric pattern of the anomalous Hadley circulation
 (though, asymmetric in strength), resulting in the northward migration of the tropical
 precipitation. The larger change in the ocean heat transport near the equator, relative
 to the atmosphere, requires a refined theory for the conventional energy-flux framework.




アイスバンドの形成と形成後の融解について
(佐伯　立、Ryu Saiki) 発表要旨:




　AVHRRやMODISの衛星画像上の海氷縁(MIZ)では浮氷が集積して10kmスケールの縞状の
パターン構造を形成している様子がしばしば確認できる.このパターン構造は"アイスバンド"
と呼ばれている. 
　以前紹介したように, 私達は海氷域とその直下の内部波との共鳴相互作用という点に
着目し, 単純な1.5層モデルを用いてこの10kmスケールのアイスバンドの基本的な特徴に
して以下の2点を理論的に明らかにした.
1. アイスバンドの幅は海氷の漂流速度と内部波の位相速度が一致する共鳴条件によって
　選択される.
2.アイスバンドは風向きと直交する形で発達し易い傾向にある. ただし，コリオリ力の影響で
　北(南)半球では風向きがバンドの長軸に対して少し左(右)に傾くとき最大成長率を持つ.
　本発表の前半では, 上記の理論を簡単におさらいし数値実験や衛星画像解析を交えて
理論の妥当性を検証した結果をあらためて提示する.
  後半は, 内部波と海氷の相互作用によってバンド状の構造を形成することが海洋に対して
どのような意味を持つのかを融解し易さという観点から議論する. まず基本的に海氷が動か
ない状況を仮定し, 海氷融解は主に海洋に入った日射で起こるものとして数値実験をおこなった. 
その結果はっきりとしたバンド構造を形成している場合が最も融解が遅く, 海氷密接度が高い
ほど混合層内の水温が低く融解が抑えられるというOhshima and Nihashi(2005)に整合的な結果
を得た. ただし, 海氷密接度が1に近いバンド構造が高次モードの内部波によって氷縁から引き
剥がされなどしただけで融解速度はかなり速くなる. 従って, 海氷が動かない場合はバンド状
構造を維持すれば融解しにくいという結果になった.
　以上を踏まえて, サハリン沖やグリーンランド海沖の氷縁に対して北東方向から一様な風が
吹き付けること氷縁が動きながら内部波を伴ってアイスバンドを形成する状況を想定した実験
をおこなった. このケースは比較的現実的な設定であり, 密接度の擾乱によってバンドを形成
しかつ海氷下にはエクマン輸送によって外洋から海氷域に暖水が流入できるという特徴を持つ. 
その結果, わずかではあるが密接度の擾乱がなくバンドを形成しない時に比べて内部波を伴い
バンドを形成する時の方がやや融解速度が速いということが分かった.
　これは海氷が動かない場合とは逆の結果であり, バンドを形成する状況が融解促進に寄与する
可能性も多少は考慮できると考えている. ただし, 海氷下で内部波による混合が起き得るのか
どうかなど他の要素も含めて海氷-海洋間の熱的な相互作用については慎重に議論していきたい.

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