High vertical resolution observation of planetary atmospheres by radio occultation
| Project/Area Number |
20H01958
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
今村 剛 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40311170)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 紘基 京都産業大学, 理学部, 准教授 (00706335)
野口 克行 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (20397839)
神山 徹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (40645876)
小郷原 一智 京都産業大学, 理学部, 准教授 (50644853)
杉山 耕一朗 松江工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (60463733)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | 金星 / 火星 / 電波掩蔽観測 / 数値シミュレーション / メソスケール気象 / 大気重力波 / 惑星大気 / 電波掩蔽 / メソ気象 / 大気 / メソスケール / 数値モデル / 対流 / 重力波 |
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| Outline of Research at the Start |
電波ホログラフィを火星と金星の1000セットを超える電波掩蔽データに適用する。従来の手法ではとらえられなかった微細構造、たとえば対流プルームが安定層を押し上げる不連続面、地表近くの超安定層、短鉛直波長の重力波、その砕波が作る極薄の乱流層などの分布を明らかにする。また発生条件を明らかにするため光学観測データを用いて背景場を把握する。幅広いパラメータ条件で数値実験を行うことにより、大気密度が大きく異なる火星と金星の違いや、様々な高度で生じる対流層の違いを調べる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)金星探査機あかつきの電波掩蔽による温度データから大気重力波の緯度-高度分布を求め、重力波の励起源と減衰過程を制約した。また電波掩蔽による鉛直温度分布と赤外カメラによる熱放射マップから大気波動の構造と上層雲のスケールハイトを求める手法を開発し、波に伴う運動量輸送を評価した。(2)あかつき搭載UVIで得られた水平風速を同化した再解析データを用いて、LIRで観測されていた金星極域の特異な熱構造を再現し、大気運動の寄与を示した。(3)あかつき搭載UVI・LIRによる長期データから、金星大気のスーパーローテーションの変動が様々な時間スケールの成分を内包することを示した。(4)火星の風下山岳波に伴う波状雲の地域性と季節性を調べ、中緯度の広い範囲で波状雲が発見された。季節進行とともに波状雲の発生地域がある半球の中緯度からもう一方の半球の中緯度に不連続的に移動することが見出された。(5)あかつきの電波掩蔽で得られた気温データから微細擾乱を抽出し、これらが大気重力波であるという仮定のもとに、背景場の静的安定度が重力波の伝播に与える影響を推定した。(6)火星探査機MGSの電波掩蔽観測データに電波ホログラフィ（FSI）を適用し、温度プロファイル数を増やしたうえで、大気重力波による微細構造を抽出した。(7)数値モデルで山岳波を再現するために、地形に沿った座標系を採用した不等間隔格子用計算モジュールの開発と、汎惑星大気雲解像モデル deepconv への組込を行った。不等間隔格子用計算モジュールについては、HE-VE 法 (水平・鉛直方向ともに陽解法で離散化)を適用した場合については概ねテストが終了し、HE-VI 法 (水平方向は陽解法・鉛直方向は陰解法で離散化)の適用を推進した。
以上の成果をもとに金星と火星のメソ気象の相違点と共通点について議論を深め、今後の観測と理論研究の方向性を整理した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(44 results)
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[Journal Article] Venus cloud discontinuity in 20222023
Author(s)
PERALTA J.、CIDADAO A.、MORRONE L.、FOSTER C.、BULLOCK M.、YOUNG E. F.、GARATE-LOPEZ I.、SANCHEZ-LAVEGA A.、HORINOUCHI T.、IMAMURA T.、KARDASIS E.、YAMAZAKI A.、WATANABE S.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 672
Pages: L2-L2
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dynamical Effect on Static Stability of the Venus Atmosphere Simulated Using a General Circulation Model: A Comparison With Radio Occultation Measurements2022
Author(s)
Hiroki Ando, Koutarou Takaya, Masahiro Takagi, Norihiko Sugimoto, Takeshi Imamura, Hideo Sagawa, Silvia Tellmann, Martin Patzold, Yoshihisa Matsuda, Bernd Hausler, Sanjay Limaye, Raj Kumar Choudhary, Maria Antonita
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Journal Title
J. Geophys. Res. Planets
Volume: 127
Issue: 3
Pages: 1-10
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Unveiling of nightside cloud-top circulation of Venus atmosphere2021
Author(s)
Kiichi Fukuya, Takeshi Imamura, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Toru Kouyama, Takeshi Horinouchi, Javier Peralta, Masahiko Futaguchi, Takeru Yamada, Takao M. Sato, Atsushi Yamazaki, Shin-ya Murakami, Takehiko Satoh, Masahiro Takagi, Masato Nakamura
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Journal Title
Nature
Volume: 595
Issue: 7868
Pages: 511-515
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Vertical structure of thermal tides in the Venus equatorial region revealed by Akatsuki radio occultation measurements2022
Author(s)
Ando, H., K. Noguchi, T. Imamura, M. Takagi, N. Sugimoto, Y. Matsuda, S. Tellmann, M. Patzold, B. Hausler, S. Limaye, R. K. Choudhary, M. Antonita
Organizer
AOGS2022
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