報告書番号

V06013

タイトル（和文）

インパルス応答モデルによる簡易的な気候変化計算の適用性について

タイトル（英文）

On the application of an impulse response model to simple computations of climate change

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

代表的な大気海洋結合大循環モデルの一つであるCCSM3による複数の温暖化シナリオ実験に基づき、全球規模の地表と海洋の温度変化を記述するインパルス応答モデルを作成した。このモデルは、僅かな計算でCCSM3と同等の結果を得ることができるため、多数のシナリオに対する長期的な気候変化の情報を必要とする応用に適している。ただし、インパルス応答モデルには、与えられた強制力(温室効果気体など)に対する系の応答(気温変化など)が線形の範囲内という制約がある。本研究では、気候系の非線形性を加味した強制力を用いることで、低排出から高排出のシナリオまで、インパルス応答モデルが実用的に機能することを示した。また、応答関数のパラメターの比較から、過渡的な強制力の違いによる履歴効果がほとんどないこと、海洋の成層状態が最終的な強制力の大きさに依存する可能性など、気候系の長期応答ついて重要な示唆が得られた。

概要 （英文）

Based on global warming experiments under multiple scenarios by the CCSM3, which is one of the most advanced atmosphere-ocean coupled general circulation model, the present study has developed an impulse response model to describe temporal changes in the global surface and ocean temperatures. This model enables users to conduct climate experiments, which are basically the same as those by the CCSM3, with a minimal computing resource, and thus it is suitable for applications that need information about long-term climate changes for many scenarios. However, the application of an impulse response model is restricted by the assumption that the response of a system (e.g., temperature change) linearly responds to given forcing (e.g., climate forcing by greenhouse gases). It has been demonstrated that the present model works well in a wide range of emission scenarios when used with a forcing scheme to incorporate non-linearity of the climate system. Also, the following important implications about long-term response of the climate system are obtained from comparisons of the response function parameters. It is suggested that hysteresis effects due to transient forcing changes are negligible, and that the thermal stratification of the ocean may depend on final forcing levels.

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