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高解像度大気大循環モデルと大型大気レーダーを用いた大気重力波の研究

Research Project

Project/Area Number 13F03734
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

佐藤 薫  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90251496)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MIHALIKOVA MARIA  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
MIHALIKOVA Maria  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
MIHALIKOVA Maria  東京大学, 大学院理学系研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Keywords大気重力波 / 南極大気 / 大型大気レーダー / 南極大型大気レーダー / 成層圏 / 大重力波 / 大気大循環 / 中層大気 / 気候モデル
Outline of Annual Research Achievements

大気重力波は中層大気の力学において重要な波動の1つである。しかしながら、重力波による平均風に働く強制に関する観測的研究は、特に南極のようなアクセスのしにくい場所においては不足していた。本研究では、最近昭和基地に設置された南極初の大型大気レーダーであるPANSYレーダーによる1年分(2013年1~12月)のデータを用いて大気重力波の研究を行った。用いたPANSYレーダー観測データの鉛直分解能は150mであり、時間分解能は30分である。スペクトル解析等を行ったところ、鉛直波長約4kmおよび対地周期4時間以上の波状擾乱が対流圏界面直上の高度10~12kmに卓越していることがわかった。そこで、この波状擾乱に対してホドグラフ解析を行い、重力波の力学特性を調べた。興味深いは、中低緯度と異なり、波の力学特性に顕著な季節変化が見られないことである。強いて言えば、冬と夏の違いとして、固有周波数と慣性周波数の比が冬には0.40と小さく、夏には0.45と大きくなっていること、平均水平波長は冬に140kmとやや短く、夏に160kmとやや長いことが指摘される。鉛直波長は年間を通して1.85km程度であった。エネルギーの伝播方向は冬が18.4%、夏が10.7%が下向きであった。これは中低緯度には見られない大きな値であり、南極重力波に関する数少ない先行研究の結果とも一致する。次に、対称ビーム法を用いて、水平運動量の南北フラックスの推定を行なった。その値は、対流圏での低気圧等の総観規模現象が卓越しているときに顕著に大きくなっていることがわかった。この結果は、対流圏界面直上の重力波の発生が対流圏での総観規模イベントに強く関連していることを示唆する。この結果はヨーロッパ地球科学連合の学術誌Annales Geophysicaeに投稿し、受理された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Properties of inertia-gravity waves in the lowermost stratosphere as observed by the PANSY radar over Syowa Station in the Antarctic2016

    • Author(s)
      Mihalikova, M., K. Sato, M. Tsutsumi and T. Sato
    • Journal Title

      Ann. Geophys.

      Volume: 印刷中

    • NAID

      120005829421

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Properties of inertia gravity waves in the lower stratosphere as observed by the PANSY radar over Syowa Station in the Antarctic2015

    • Author(s)
      M. Mihalikova, K. Sato, M. Tsutsumi, and T. Sato
    • Organizer
      European Geosciences Union
    • Place of Presentation
      Austria Center Vienna (オーストリア、ウィーン)
    • Year and Date
      2015-04-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 南極昭和基地大型大気レーダー計画(PANSY)

    • URL

      http://pansy.eps.s.u-tokyo.ac.jp

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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