客觀日本

中央大學和東京大學等研發新模型,成功再現大氣與海洋水循環

2026年05月21日 海洋宇宙

日本的中央大學與千葉大學、東京大學組成的研究團隊,研發出了可在電脳上模擬再現地球上的水在海洋與大氣間循環的新型氣候模型。該模型有望應用於氣候變遷預測等領域。

研究團隊開發出了將覆蓋地球的大氣與海洋作為整體進行預測的氣候模型「MIROC6-iso」。首次在日本實現了將水循環過程納入大氣與海洋運動聯動模型的全新氣候模型。

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圖1 大氣、陸地及海洋中穩定水同位素(H218O、HDO)循環過程的示意圖(供圖:中央大學)

地球上,海洋和陸地中的水蒸發後在大氣中形成雲,再以雨的形式降落到地面。水在大氣、海洋及陸地之間循環。水中還包含質量較重的水分子——「水同位素」。通過研究水同位素,可以分析其循環道徑。

此次新模型的開發,得益於東京大學芳村教授團隊模擬再現水同位素運動規律的相關研究成果。這一研究將歐洲中期預報中心(ECMWF)開發的用於分析20世紀中期以來大氣變化的數據集「ERA5」與考慮了水同位素運動的氣候模型相結合,分析了ERA5再現的風如何影響水同位素的情況。

研究團隊通過8種氣候模型探索了水同位素的分佈。結果發現,對於單一模型難以在全球範圍內捕捉的水同位素的分佈,多個模型的平均值與地面及衛星觀測數據高度吻合。

雖然此前曾嘗試比較多個氣候模型,但都是在風場和降雨再現等狀態存在差異的情況下進行比較,加之分辨率存在差異,始終無法實現精準比較。此次研究確立了一種與實際觀測結果更為一致的機制。

原文:《日本經濟新聞》電子版、2026年4月22日
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Journal of Advances in Modeling Earth Systems
論文:Improved response of δ18Osw in the Pacific Ocean to atmosphere-ocean interaction and ENSO using the isotope-enabled Fully Coupled Model MIROC6-iso
DOI:10.1029/2025MS005082