【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】25247075 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

中層大気大循環 / ロスビー波 / 大気重力波 / 波と平均流の相互作用 / 対流圏・成層圏・中間圏相互作用 / 南極大型大気レーダー（PANSYレーダー） / 高解像度大気大循環モデル / 大気再解析データによる重力波診断 / 大気大循環 / 大気の運動量収支 / 気象学 / 大気波動 / 物質循環 / 気候変動 / 重力波 / 成層圏 / 中間圏

【研究成果の概要】

3次元の波活動度フラックスとラグランジュ平均流の近似式に関する理論研究を行った。非定常波・定常波の両者に対して適用可能な定式化に成功した。理論式を用いて成層圏突然昇温や最終昇温に伴うラグランジュ平均流の3次元構造を調べ対流圏雲量への影響を議論した。南極大型レーダーや衛星の観測データを用いて成層圏・中間圏重力波の周波数特性やENSO、MJOによる変調を示した。高解像大気大循環モデルを用いて運動量収支を調べ、中間圏では対流圏起源の重力波強制による重力波・ロスビー波の発生が無視できず、3次元大気大循環の構造の理解には、重力波・ロスビー波・平均流の密接な相互作用が極めて重要であること明らかにした。

【研究の社会的意義】

本研究は、近年の観測技術や計算機技術の発展により、ようやく定量的な研究対象にすることできるようになった対流圏から中間圏に至る全中性大気の大循環の構造や維持機構を、3次元的側面にも着目して解明を進めたものであり、きわめて先駆的である。また、成層圏・中間圏の大循環は、オゾン等の大気微量成分の分布を決めると同時に、対流圏への影響も指摘されており、天気の季節予報の精度向上にも資すると考えられる。特に重力波パラメタリゼーションには不確定性が高く問題となっていたが、その改善に直接結びつく成果が得られた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2018-03-31

【配分額】43,030千円 (直接経費: 33,100千円、間接経費: 9,930千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】22340134 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

中層大気 / 大気重力波 / 大気大循環 / 極成層圏雲 / オゾンホール / ロスビー波 / コリオリ力 / 重力波 / 物質循環 / 極中間圏雲 / 極中間圏

【研究成果の概要】

大気重力波の地球気候に及ぼす影響には、運動量の再配分による大循環の維持や駆動等の直接効果と、温度揺動により雲量を変調しオゾン等大気化学に影響する間接効果がある。本研究では、高解像大循環モデルや化学気候モデルデータを用いて、重力波の直接効果は平均風による移流や屈折により、発生源上空だけでなく広く及ぶこと、成層圏突然昇温の回復過程において重力波は本質的であること、夏半球成層圏循環は重力波強制が主要な駆動源であることを示した。衛星高解像データによりオゾン化学への重力波間接効果を定量化した。また今後の高解像データ解析に必須の3次元物質循環に関するロスビー波・重力波の統一理論の構築に成功した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31

【配分額】18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】19204047 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気象 / 中層大気力学 / 波動平均流相互作用 / 物質循環 / 赤道成層圏準2年周期振動 / 半年振動 / 重力波 / ロスピー波 / ロスビー波

【研究成果の概要】

大気重力波を解像可能な中層大気大循環モデルを用いて現実的な境界条件下で3年分積分を行い,得られたデータを解析してこれまでにない精度での中層大気力学の解明を行った.具体的には,ロスビー波や重力波を含む運動量収支,重力波の発生源の特定と3次元伝播,成層圏界面および対流圏界面の構造と維持機構,赤道成層圏準2年振動の駆動機構,上部中間圏の順圧・傾圧不安定擾乱の力学を明らかにした.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2007 - 2010

【配分額】44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)