2a POGA HIST HIST POGA 1 Kosaka and Xie 213 CM2.1 AM2.1 1 HIST POGA CMIP3 2 HadCRUT4 3N Morice et al. 212 HadSLP2 Allan and Ansell 26 Global

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1 CO 2 CO Kaufmann et al. 211 Santer et al. 214, Ridley et al. 214 Kaufmann et al. 211 Estrada et al. 213 Solomon et al. 21 Schmidt et al. 214 tropical Pacific Decadal Oscillation; rpdo Meehl et al. 211, Watanabe et al. 214 Chen and Tung 214 tpdo 2. GFDL CM2.1 Delworth et al. 26 CM2.1 5 Global ANN Ts anom [ºC] JJA Southern US SAT anom [ºC] CO 2 9 6~8 3-45ºN, 11-8W CMIP5 historical 25 RCP HIST Pacific Ocean-Global Atmosphere POGA POGA HadISST ENSO tpdo 15 S~15 N 2a 5m Mauna Loa CO2 [ppm] Sep Arctic sea ice extent [1 6 km 2 ] 125

2 2a POGA HIST HIST POGA 1 Kosaka and Xie 213 CM2.1 AM2.1 1 HIST POGA CMIP3 2 HadCRUT4 3N Morice et al. 212 HadSLP2 Allan and Ansell 26 Global Precipitation Climatology Project GPCP Adler et al NOAA CO 2 Fetterer and Knowles 24 2 HadISST1.1 Rayner et 3S (a) SST trend from 22 to E 18 15W 12W 9W (b) Annual-mean eastern tropical Pacific SST anom (a) POGA (b) a : al HIST POGA 199 HIST POGA ENSO tpdo ºC/12 yrs HadCRUT Agung El Chichon Pinatubo POGA HIST HIST POGA HIST POGA POGA HIST POGA 95% 126

3 (a) POGA-H (d) DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO SON OND NDJ DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO SON OND NDJ (b) (e) HIST DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO SON OND NDJ DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO SON OND NDJ (c) DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO SON OND NDJ POGA-H (f) DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO SON OND NDJ 4. (a, b) (c) (d) (e) (f) POGA HIST 95% 2b POGA.97 HIST.9 HIST.26 POGA.7 POGA HIST 54% tpdo 4. 4a POGA Fig. 4a HIST Fig. 4b tpdo HIST HIST 8 2 S-2 N, 175 E ; Fig. 2a 127

4 9N (a) erved DJF T trends for POGA-H DJF T trends for (b) 6N 3N 3S 6E 12E 18 12W 6W 6E 12E 18 12W 6W 9N (c) ºC per 11 yr erved DJF SLP trends for (d) POGA-H DJF SLP trends for N 3N 3S 6E 12E 18 12W 6W 6E 12E 18 12W 6W hpa per 11 yr 5. 12~2 a,b c,d 21/22 211/212 a,c b,d POGAPOGA Mann-Kendall 95% (b) POGA 1~3 7~9 24% 4a tpdo tpdo 1ºC 1~12 4~6 19% 3~5 8~1 29% 2 2S-2N 2N 1 CMIP5 CM2.1 1 : ; : c-f 128

5 9N (a) (b) erved JJA T trends for POGA-H JJA T trends for N 3N 3S 6E 12E 18 12W N (c) 6W ºC per 11 yr 6E.7 (d) erved JJA precipitation trends for E W 6W 6W 2.5 POGA-H JJA precipitation trends for N 3N 3S 6E 12E 18 12W 6W mm d 1 per 11 yr ~8 a,b 6E 1.5 c,d 5. 地域気候変化 ハイエイタス期間中の北半球冬季の地表 面気温 海面気圧の変化傾向を図 5 に 北半 球夏季の地表面気温 降水量の変化傾向を図 6 に示す 海面気圧 降水量 の熱帯太平洋に おける増加 減少 と海洋大陸域での減少 増 加 は季節を問わず見られ ウォーカー循環 の強化を示す また熱帯太平洋からの遠隔影 響によって冬季のアリューシャン低気圧が弱 まり, 付随して中緯度北西太平洋で海面水温 が上昇し東岸では低下する 図 5 亜熱帯南 太平洋にも昇温域が見られ これら南北太平 洋の海面水温偏差は北半球夏季にも持続する 図 6 冬季の北米北西部では北西風偏差に よる寒気移流が寒冬をもたらす傾向にある 図 5 夏季南インド洋東部はニンガルーニ ーニョ傾向にあり 太平洋のラニーニャ傾向 と整合する 図 5; Feng et al. 214 夏季米国 南部は昇温 乾燥化傾向にある 図 6 POGA 実験は以上の地域的特徴を概ね再現する 米国南部の昇温 乾燥化は ハイエイタス にもかかわらず近年頻発する同地域の熱波 干ばつと整合する 図 1 逆に 195 年代から 12E W 年代まで米国南部は夏季の気温が上昇しな い warming hole と呼ばれた地域で 特に 7 年代~9 年代の加速温暖化期には熱帯太平洋 のエルニーニョ的昇温傾向が同地域の昇温の 抑制に寄与したと考えられる 冬季ユーラシア大陸には顕著な海面気圧 増加傾向が観測データに見られるが POGA はこれを再現しない 図 5 この変化傾向は Mori et al. 214 が示したバレンツ-カラ海の 海氷減少に対する応答に似ている 上述の通 り CM2.1 は海氷の再現性が低く この海域の 海氷減少も再現しない 加えて大気モデルの 解像度もこの応答を再現するには十分でない 可能性がある また 近年のバレンツ-カラ海 氷減少が放射強制のみに起因するか熱帯太平 洋や他の変動が影響したのかは明らかでない 6. 結論 放射強制に対する応答をシミュレートす る HIST 実験は今世紀に入っても全球気温上 昇の継続を示すのに対し 熱帯太平洋海面水 温変動を追加パラメータとして導入した POGA 実験は ハイエイタス期間を含む全球 気温変動とその季節性を高い精度で再現する 129

6 199 CMIP3 CMIP5 15 Adler, R. F. et al., 23: The version-2 global precipitation climatology project (GPCP) monthly precipitation analysis (1979-present). J. Hydrometeor., 4, Allan, R. and T. Ansell, 26: A new globally complete monthly historical gridded mean sea level pressure dataset (HadSLP2): J. Climate, 19, Chen, X. and K.-K. Tung, 214: Varying planetary heat sink led to global-warming slowdown and acceleration. Science, 345, Delworth, T. L. et al., 26: GFDL s CM2 global coupled climate models. Part I: Formulation and simulation characteristics. J. Climate, 19, Estrada, F., P. Perron and B. Martínez-López, 213: Statistically derived contributions of diverse human influences to twentieth-century temperature changes. Nature Geosci., 6, Feng, M. et al., 214: Decadal increase in Ningaloo Niño since the late 199s. Geophys. Res. Lett., in press, doi: 1.12/214GL6259. Fetterer, F. and K. Knowles, 24: Sea ice index monitors polar ice extent. Trans. AGU, 85, 163. Christensen et al. 213: Climate phenomena and their relevance for future regional climate change. In: Climate Change 213: The Physical Science Basis (eds Stocker, T. F. et al.) (Cambridge University Press). Kaufmann, R. K., H. Kauppi, M. L. Mann and J. H. Stock, 211. Reconciling anthropogenic climate change with observed temperature Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 18, Kosaka, Y. and S.-P. Xie, 213: Recent global-warming hiatus tied to equatorial Pacific surface cooling. Nature, 51, Meehl, G. A., J. M. Arblaster, J. T. Fasullo, A. X. Hu and K. E. Trenberth, 211: Model-based evidence of deep-ocean heat uptake during surface-temperature hiatus periods. Nature Climate Change, 1, Mori, M., M. Watanabe, H. Shiogama, J. Inoue and M. Kimoto, 214: Robust Arctic sea-ice influence on the frequent Eurasian cold winters in past decades. Nature Geosci., 7, Morice, C. P., J. J. Kennedy, N. A. Rayner and P. D. Jones, 212: Quantifying uncertainties in global and regional temperature change using an ensemble of observational estimates: the HadCRUT4 data set. J. Geophys. Res., 117, D811. Rayner, N. A. et al., 23: Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century. J. Geophys. Res., 18, 447. Ridley, D. A. et al., 214: Total volcanic stratospheric aerosol optical depths and implications for global climate change. Geophys. Res. Lett., 41, Santer, B. D. et al., 214: Volcanic contribution to decadal changes in tropospheric temperature. Nature Geosci., 7, Schmidt, G. A., D. T. Shindell and K. Tsigaridis, 214: Reconciling warming trends. Nature Geosci., 7, Solomon, S. et al., 21: Contributions of stratospheric water vapor to decadal changes in the rate of global warming. Science, 327, Watanabe, M. et al., 214: Contribution of natural decadal variability to global warming acceleration and hiatus. Nature Climate Change, 4,

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