研究会報告：：：：：：（成層圏突然昇温；アンサンブル；ブロッキング；地球温暖化；海洋前線帯；エルニーニョ；南方振動；北極振動；北大西洋振動；モンスーン；データ同化；再解析)

研究集会「異常気象と気候システム変動のメカニズムと予測可能性」の報告
榎本剛 ・水田亮 ・森遠

藤洋 和 ・松標記研究集会は，2013年10月21〜22日に 開 催 さ れた．この研究集会は，毎年宇治で開催されてきた「異正 人 ・宮枝坂 貴

文未 遠以下５つのセッションの座長がセッションの概要を報告する．

（榎本剛)

常 気 象 研 究 会」の 第10回 目 で，前 年 度 に 引 き 続 きTHORPEX 研究連絡会研究集会と の 共 催 と し た．

１．セッション１「成層圏」

2013年も猛暑や台風に見舞われ，天候が社会に大きな野口峻佑（京大防災研）は，2009年１月の波数２型影響を与えた．天候の中期予測やその将来変化は，国の成層圏突然昇温についてのアンサンブル予報実験に民の重要な関心事のひとつとなっている．本研究集会

ついての結果を発表した．予報開始日を１日ずつずら

は，その基礎となる気候システム変動のメカニズムのした予報実験を行い，予報成績が急激に変化した前後理解を深め，予測技術の向上に活かすことを目的としの循環場の様子から予測可能性に影響を及ぼす要因をて開催され，70名超の全国の大学・研究機関や気象調べた．これまで調べられてきた波数１型昇温ではブ庁，民間気象会社等に所属する関係者が研究発表と活ロッキングの持続が決定的な要因であったが，この突発な討論を行った．

然昇温については，対流圏から伝播してきた波が成層研究発表に先だって，立花義裕教授（三重大生物資源）が研究集会の趣旨を説明した．その中で，本研究圏で吸収されるか反射されるかということも重要ではないかと指摘した．

集会が立花教授を研究代表者として，京都大学防災研江口菜穂（九大応力研）は，突然昇温時の熱帯対流究所の一般共同研究集会に応募したが不採択であった

圏界面遷移層（TTL）内部の様子を非静力学全球モという経緯を説明するとともに，不採択にも関わらデルで調べた結果を紹介した．突然昇温に伴って熱帯ず，多くの参加者を集めたことは，参加者の異常気象

下部成層圏で上昇流が強まると，それと相関して南半のメカニズムと予測可能性研究を進展させようという球の積雲対流の活発化が見られた．上昇流は TTL 上熱意の強さを示すものだと述べ，最新の研究内容とそ

部では気温の低下とバランスしながら徐々に下方伝播れについての活発な討論への期待を表明した．

するが，TTL 下部に達すると非断熱加熱を含んだより対流圏的な熱力学バランスに変わっていた．

(連絡責任著者）Takeshi ENOM OTO，京都大学防災研究所．eno＠dpac.dpri.kyoto‑u.ac.jp
Ryo MIZUTA，気象庁気象研究所．
M asato MORI，東京大学大気海洋研究所．
Takafumi MIYASAKA，東京大学先端科学技術研究センター．
Hirokazu ENDO，気象庁気象研究所．
M io MATSUEDA，英国・オクスフォード大学．
Ⓒ 2014 日本気象学会
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大羽田剛史（九大理）は，高さ90km まで観測可能な衛星 Aura EOS/MLS の温度データから風の場を求め，上部成層圏から中間圏の半年振動（SAO）を解析した結果を報告した．成層圏界面付近の SAO と中部中間圏の SAO は北半球で逆位相になっているが，成層圏突然昇温が起こった年にはそれが両方の振幅を強める方向に働くことを示した．
小寺邦彦（名大太陽地球環境研）は，2012年12月の〝天気" 61．4．

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韓国や東欧での寒波と成層圏の関連性について調べたモードの正位相に射影することが示された（海洋前線結果を紹介した．西太平洋のブロッキングからプラネを平滑化した場合にはそのような応答は現れない）．

タリー波が上方に伝播し，成層圏で反射してその後のその理由として，対流圏での擾乱（前線が有ると活発ロシアでのブロッキングの形成につながっている様子化）による西風加速の違いなどを挙げ，20世紀終盤にを示した．

観測された成層圏オゾンと関連した気候トレンドが中（水田亮)

緯度海洋前線帯によって強化されていた可能性を指摘
２．セッション２「気候システム」

した．

このセッションでは，近年発生した異常気象のメカ

西井和晃（東大先端研）は，CM IP3及び CMIP5のニズムやそれに対する地球温暖化の寄与，気候形成に気候モデルによる20世紀再現実験の結果を用いて，南おける海洋前線帯の役割に関する研究など５件が報告

半球夏季の気候平均場ならびにトレンドに対する中緯された．

度海洋前線帯の影響を調べた．その結果，海洋前線の成層圏突然昇温による極渦弱化のシグナルが対流圏緯度が高いモデルほど，西風，降水，ストームトラッまで伝わり，対流圏では負の北極振動（AO）が持続ク活動の極大緯度が高い傾向にあることを示した．まする現象が近年注目を集めているが，今田由紀子（東た，成層圏気温低下トレンドが有意でかつ海洋前線の大大気海洋研）は，エルニーニョが発生していた2010

強さが十分大きなモデルにおいて，西風トレンドの最年の１月に生じたイベントについて大気大循環モデル

大緯度は海洋前線の緯度と相関を持つことを示し，（AGCM ）を用いた再現実験を多数のアンサンブルメ（直前の小川の発表を受けて）水惑星モデルだけでなンバで行い，突然昇温に引き続く負の AO の発現をく気候モデルにおいても，気候平均場やトレンドの形何が左右しているのかを調べた．その結果，対流圏で成に対して海洋前線帯が重要だと指摘した．

波数１の波が卓越する場合に，成層圏での極渦弱化のERA‑Interim の解析に用いられている SST が2002

シグナルが，対流圏へ伝わる傾向があることを示し年以降，高解像度化したことを踏まえ，升永竜介（東た．また，温暖化の影響を境界条件から除いた実験と大先端研）は，冬期の黒潮親潮続流域における SSTの比較から，地球温暖化がこの時の負の AO の発生のメソ構造が境界層の鉛直構造や雲量，降水にどのよ確率の増加に寄与していた可能性も示された．

うな影響を与えるかを2002年以前と以降の平均場を比熱帯の海面水温（SST）偏差が中高緯度大気の変較することで調べた．SST の高解像度期には SST の動の大きな強制源になっているのに対し，中高緯度のメソ構造に応じた仮温位，雲量，降水のメソ構造が見

SST 偏差はむしろ大気によって強制される傾向にあられるが，低解像度期にはそのような構造が見られなることが知られているが，岡島いことから，SST のメソ構造が雲量や降水などに影悟（東大先端研）は，2011年の夏から秋に太平洋中緯度域で顕著であっ響を与えていることを指摘した．

た暖水偏差に注目し，AGCM を用いてこの SST 偏

近年観測された異常天候や，データの蓄積から明ら差に対する大気応答の季節性を調べた．その結果，10かになってきた気候トレンドの理解は，科学的な興味月においてモデルは観測によく似た応答を示し，海面はもちろん，一般社会からの疑問に答えるという意味

熱フラックス偏差と SST 偏差から，大気が暖水偏差でも重要であろう．今後のさらなる発展に期待したいによって強制されていることを示した．と感じた．

（森 正人)

小川史明（東大先端研）は，成層圏オゾン減少に伴う南半球対流圏の西風トレンド（南半球環状モードの３．セッション３「冬季循環」正位相に射影）に対する中緯度海洋前線帯の役割を，

こ の セッション で は ７ 件 の 講 演 が 行 わ れ，2012/

AGCM の水惑星実験を用いて調べた．海洋前線が有2013年の寒冬の解析，地球温暖化に伴う日本付近の循る場合とそれを平滑化した場合の２種類の SST に対環場変化予測，寒気流出および寒気質量の気候学，して，それぞれ成層圏オゾン濃度が高い場合と低い場

NAO と ENSO の関連などについての報告がなされ合の２通りの実験を行うことで，オゾン減少に対するた．

対流圏の応答を海洋前線帯の有無で比較した．その結

このセッションは前田修平（気象庁気候情報課）の果，海洋前線帯が有ると，オゾン減少に対する成層圏「地球温暖化による海洋大陸での上昇流弱化の日本付極渦強化の応答が地表まで及び，対流圏でそれは環状近の循環場への影響（冬）」についての講 演 か ら 始

2014年４月

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まった．CM IP モ デ ル の 結 果 と 線 形 傾 圧 モ デ ル

陸の積雪偏差がモデルの再現性に与える影響」の講演（LBM ）による実験に基づき，地球温暖化に伴う対流では ENSO の次の冬に NAO が現れ，その後 ENSO活動の変化と大気成層の変化を比較すると，後者の寄が現れる関係について CMIP3 モデルおよび LBM に与が勝ることによって日本付近のトラフが弱化する予基づく結果が紹介された．NAO 時に見られるヨー測となることを示した．安定度の将来変化とウォー

ロッパ 域 の 積 雪 偏 差 が 観 測 に 似 て い る モ デ ル ほ ど

カー循環の将来変化は関連して CM IP モデル内ではNAO‑ENSO の 関 係 性 が 観 測 に 近 く，NAO の 後 に起きているのに対し，LBM では安定度だけを変えるENSO となることが示された．ヨーロッパ域に低温など切り分けた実験を行ったりしている点について会強制を与えた LBM において観測に似たプラネタリー場から質問があり，それに対してより進んだ実験設定波が再現され，東南アジアの寒気移流の強化および赤を示唆する回答があり，非常に興味をかき立てられる道での西風偏差がもたらされることを示し，NAO かものであった．

ら ENSO への影響について考察した．

続いて2012/2013年の寒冬に関する発表が３件続い

このセッションの最後２件は寒気流出および寒気質た．吉田健二（気象庁気候情報課）が「2012/2013年量に関する発表であった．庄司貴成（東北大理）は冬の大気循環場の特徴」について講演し，この年の冬「温位座標を用いた冬季東アジアにおける寒気流出過に負の AO と成層圏突然昇温が起きたこと，そして程の時間発展」について，個々の寒気流出イベントを対流圏から成層圏への東西波数１および２のプラネタとらえるために日平均データに基づく解析を行い，東リー波の上方伝播がそれぞれ12月の後半と１月に卓越西平均した寒気の南下のうち約60％が東アジア域で起し，後者の波束は負の AO の維持に寄与していた可こっていること，寒気流出は10日程度の時間スケール

能 性 に 言 及 し た．安 藤 裕 太（三 重 大 生 物 資 源）はの現象であることを紹介した．菅野湧貴（東北大理）「2012/13年の寒冬と AO・WP パターン・日本周辺のは「特定温位面以下の寒気質量の南北半球間の比較」

海面水温との関係」について講演し，AO および WPについて東西平均寒気の描像を明らかにし，寒気質量インデックスが負であったにもかかわらず日本がそれは北半球が南半球の1.5倍あること，それをもたらすほど寒くなかったのは，日本周辺の海面水温偏差の影のは寒気の消滅時間ではなく滞留時間の違いであるこ響であることを重回帰解析に基づき論じた．日本海にとを示した．滞留時間の違いは，南半球では生成域のおける10月前半の暖水偏差，12月前半の冷水偏差がそすぐ極側に消滅域があるのに対し，北半球では大陸上れぞれの期間の日本の気温偏差に寄与していたとするが生成域で山岳が障壁となっている点にあると考察し発表に対し，会場から10月の暖水偏差に対する９月のたが，そうした解釈がプラネタリー波に起因する寒気異常高温の寄与についてコメントがなされた．気象庁

フラックスを想定したものであると会場からコメント

・気候情報課の南がなされた．移動性擾乱による寒気質量フラックスの敦氏は「負の AO 時における予測精度」について過去30年の気象庁１か月アンサンブ寄与を評価した続報を聞けることを期待したい．

ル予報システムおよび同じモデルによるハインドキャ（宮坂貴文)

ストデータに基づいて調査し，AO 指数をもとに AO負位相，正位相，平常と区分して予報精度を比較した

４．セッション４「夏季循環」

場合には AO 負位相の事例で特に予報精度が高いとこのセッションでは，2013年猛暑の事例解析や日本報告した．AO が負であった2013年３月の事例解析で周辺の気象現象および気候変動など７件の研究が発表

は，周期10日以下の擾乱による渦度フラックスの予測された．

精度が良いことが AO 予報精度が良かった要因の一

釜江洋一（環境研）は，夏季東アジアにおける海陸つであると論じた．正位相と負位相で予測精度が変わ

熱的コントラストと大気循環の将来変化について発表

る点や予測初期値段階での AO 指数の依存性などにした．観測と CM IP5 の温暖化実験はともに，夏季東ついて会場から質問がなされ，今後の発展に注目したアジアの海陸熱的コントラストが増加するトレンドをい研究である．

示す．これに伴い，ユーラシア大陸では低気圧偏差，哲（極 地 研／北 大 地 球 環 境）に よ る

北太平洋では高気圧偏差が対流圏全体で卓越し，北日「CM IP3マルチモデル・アンサンブルで再現された

中村

本では北東風偏差となる．大気モデルによる海面水温

NAO と ENSO/WP の関係性および，ユーラシア大効果と CO 効果を分離した実験から，CO 効果がこの

56〝天気" 61．4．

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海陸熱コントラスト形成に重要であることを示した．

高周波擾乱の寄与について発表した．再解析データの大野浩史（気象庁気候情報課）は，2013年夏の日本等温位面の流跡線解析から，彼らがこれまで提唱しての極端な天候に関する大気循環場の特徴について発表きた移動性高気圧の選択的吸収メカニズム（SAM ）した．８月の顕著な高温時は，チベット高気圧と太平がこの事例についても適用可能であることを示した．

洋高気圧の日本付近への張り出しが強かったこと，太大気モデルによるアンサンブル予報実験の解析から，平洋高気圧に沿って大陸から暖気が流入したこと，北ブロッキング持続に対して移動性擾乱が1/2〜1/3程度寄りの風が卓越したため太平洋側では海風が入りにく寄与したことを示した．

かったこと，等の要因が重なり気温が上昇したことを本セッションでは，日本の天候変動に密接に関わる示した．また，東北地方と日本海側の大雨の要因とし現象を対象とした研究が多く見られた．温暖化の進行て，日本付近の海面気圧の南北傾度が大きく暖湿気がに伴い，特に夏季は猛暑や豪雨などの極端現象が毎年流入しやすい環境場であったことを指摘した．のように身近で起きつつあり，マスコミの取材・報道

齋藤仁美（気象庁気候情報課）は，2013年夏のアジも増えている．これら現象の変動機構の理解の必要性

アモンスーン活動と大気循環場の特徴について報告しは増すばかりである．今後のさらなる研究の進展を期た．チベット高気圧と太平洋高気圧が強化された要因待したい．

（遠藤洋和)

として，対流活動が海洋大陸付近およびインド亜大陸〜南シナ海付近で平年よりかなり活発だったことを挙

５．セッション５「データ同化」

げた．海洋大陸付近の対流活動はラニーニャ的な海面

三好建正（理研計算機構）は，高精細シミュレー

水温分布，インド亜大陸〜南シナ海付近の対流活動はションと今後利用可能になる膨大な高精細観測データ

北インド洋−ユーラシア大陸間の大きな熱的コントラを利用した「ビックデータ同化」による，ゲリラ豪雨ストに影響された可能性を指摘した．

予測の構想（30秒ごとに更新される30分予報）につい平田英隆（九大理）は，台風の遠隔影響と北半球夏て 話 し た．こ の 研 究 は，戦 略 的 創 造 研 究 推 進 事 業

季の熱帯季節内変動との関係について発表した．７月（CREST）のもと京コンピュータを用いて行われるの統計解析によれば，台風の遠隔影響が梅雨前線の活予定であり，今後の展開が非常に楽しみである．

動へ与える影響は台風の経路によって異なる．すなわ

近 藤 圭 一（筑 波 大 博 士 課 程）は，二 重 局 所 化

ち，海南島付近を通過する経路（海南コース）では，（Dual‑Localization）法を提案し，LETKF に適用し中部日本の日本海側への水蒸気流入が強まる．沖縄付

た．Dual‑Localization 法では，高波数成分と低波数近を通過する経路（沖縄コース）では，西日本への水成分に分けて解析を行うため，少ないアンサンブル・蒸気流入が強まる．これら台風経路の違いには，熱帯メンバ数で，観測の影響範囲を広げつつ，格子点近傍季節内変動の位相が大きく寄与することを示した．の現象を詳細に捕捉することが可能となる．簡易大気工藤督右（九大理）は，台風のロスビー波応答によモデル SPEEDY による実験では，全変数についてほる水蒸気の長距離輸送について，水平２次元同位体循

ぼすべての領域で大幅に解析誤差が改善された．ただ

環モデルを用いた調査結果を報告した．沖縄コースのし，通常の LETKF の３倍の計算コストが必要にな場合，気候平均場と台風熱源のロスビー波応答が重なる．

ることにより，インド洋や南シナ海など遠方の水蒸気大塚成徳（理研計算機構）は，ベイズ推定を用いたが台風近傍へ流入して台風の維持に寄与することを示

動的マルチモデル EnKF 実験について話した．マルした．

チモデル・アンサンブルにおける各モデルへの重み
武（北大地球環境）は，夏季東アジア・太を，ベイズ推定と EnKF により動的に推定しようと平洋域のロスビー砕波と水蒸気輸送・降水について発堀之内

いう試みで，Lorenz 96モデルを用いた実験により，表した．再解析データの解析によれば，夏季東アジア従来の均一の重み付けよりも有効な方法であることを・太平洋の対流圏上層の非定常なロスビー波は下層の示した．

風を誘起する．これにより水蒸気が輸送され，２次循

太田洋一郎（気象庁数値予報課）は，気象庁数値予環が引き起こされて降水が強化されることを示した．

報課で現在行われている４次元変分法と LETKF に山崎哲（海洋研究開発機構地球シミュレータセンよるハイブリッドデータ全球同化システムの開発の状ター）は，2010年７月のロシアブロッキングにおける況について紹介した．ハイブリッドデータ同化システ

2014年４月

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研究集会「異常気象と気候システム変動のメカニズムと予測可能性」の報告

ムの導入により，南半球を中心に予報精度の改善が見られる一方，局所化の方法，計算コストとの精度の兼ね合い，背景誤差の重みの最適化等の課題もまだ残されている．
原田やよい（気象庁気候情報課）は，2013年10月に公開開始された気象庁55年長期再解析データ（JRA‑55）の初期解析結果について紹介した．従来の JRA‑25 で見られた下部成層圏の低温バイアスが解消されるなど，JRA‑25 よりも品質の高いプロダクトであることが示された．また，2014年度に完成・公開予定で
あ る 衛 星 データ を 全 く 使 わ ず に 作 る 再 解 析 データ
JRA55‑C や AM IP 実験データ JRA‑55AMIP についても最後に簡単に紹介された．

（松枝未遠)

略語一覧
AGCM ：Atmospheric General Circulation Model 大気大循環モデル
AMIP：Atmospheric Model Intercomparison Project
大気モデル相互比較プロジェクト
AO：Arctic Oscillation 北極振動
Aura EOS/MLS：Aura Earth Observing System/
M icrowave Limb Sounder Aura 地球観測システムマ
イクロ波縁辺サウンダ
CMIP3, CMIP5：Coupled Model Intercomparison Proj-ect phase 3, 5 第３，５次結合モデル相互比較プロ
ジェクト
ECM W F： European Centre for M edium‑range
Weather Forecasts 欧州中期予報センター
EnKF：Ensemble Kalman Filter アンサンブル・カル
マンフィルタ
ENSO：El Nino‑Southern Oscillation エルニーニョ・南方振動
ERA‑Interim：ECWMF ReAnalysis ECMWF 暫定再解析
JRA‑55：Japanese 55‑year ReAnalysis 気 象 庁55年 長期再解析
LBM ：Linear Baroclinic M odel 線型傾圧モデル
LETKF：Local Ensemble Transform Kalman Filter
局所アンサンブル変換カルマンフィルタ
NAO：North Atlantic Oscillation 北大西洋振動
PNA：Pacific‑North America 太 平 洋‑北 米（パ ターン）SAM ：Selective Absorption M echanism 選択的吸収メ
カニズム
SAO：Semi‑Annual Oscillation 半年周期振動SST：Sea‑Surface Temperature 海面水温
TTL：Tropical Tropopause Layer 熱帯対流圏界面遷移層
WP：Western Pacific 西太平洋（パターン）近藤豊会員が東レ科学技術賞を受賞
部外表彰等候補者推薦委員会
気象学会では毎年，学会外の団体が主宰するいくつかの学術賞について受賞候補者を推薦しています．
このたび，気象学会からの推薦により近藤豊会員（東京大学大学院理学系研究科）が「地球大気環 境に関わるオゾンとエアロゾル研究の推進」で，2013年度「東レ科学技術賞」（公益財団法人58東レ科学振興会）を受賞されました．おめでとうございます．
受賞された近藤会員にお祝い申し上げますとともに，推薦に当たってご協力下さった方々に感謝致します．
今後も積極的に学会外の各賞へ応募していきたいと思いますので，引き続きよろしくお願い致します．

〝天気" 61．4．