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大気大循環モデルによる中間圏・熱圏下部H2O・HOX変動の研究

Publicly Offered Research

Project AreaSolar-Terrestrial Environment Prediction as Science and Social Infrastructure
Project/Area Number 18H04447
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

三好 勉信  九州大学, 理学研究院, 准教授 (20243884)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords大気組成変動 / 大気大循環 / 年々変動 / 大気波動
Outline of Annual Research Achievements

中間圏・熱圏下部領域における一酸化窒素(NO)やH2O・HOXの光化学過程を組み込んだ大気大循環モデルを作成し、NOやH2O・HOXの空間・時間分布を解明するための研究を実施した。プラネタリー波の中間圏・下部熱圏での大気大循環への影響と、NOなどの大気微量成分変動に及ぼす影響について詳しく解析した。北半球冬季におけるプラネタリー波は年々変動が大きく、プラネタリー波の年々変動に伴い中間圏におけるNO濃度も年々変動することが分かった。NO濃度の年々変動には、プラネタリー波により中間圏・下部熱圏での子午面循環が激しく年々変動することが原因であることが分かった。そのため、高度30km以下の下層大気に、気象の再解析データを取り入れることの重要性が確認でき、再解析データを導入することで中間圏・下部熱圏での子午面循環の年々変動の再現性が可能となった。
さらに、H2OやHOXについては、大気大循環モデルに用いる光化学スキームの検討を行い、より現実的なH2O・HOX分布が得られるための光化学反応係数などの検証を行った。基本的なHOXの光化学スキームを導入し、簡略化したHOX分布のモデルでの再現を行った。
中間圏上部から熱圏下部領域では、大気重力波抗力による減速効果は、平均温度や風速に大きな影響を与える。実際、重力波抗力のパラメタリゼーションを変更すると、平均温度や風速が変化しそれに伴い、大気微量成分濃度も変化することが分かった。そこで、今まで使用していたLindzenタイプのパラメタリゼーションに変えて、Yigitのパラメタリゼーションを大気大循環モデルに導入した。その結果、中間圏・熱圏での大気潮汐内の伴う温度・風速変動が正確に表現できるようになり、NOをはじめとする大気微量成分のより正確な見積もりが可能となった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Impact of gravity wave drag on the thermospheric circulation: implementation of a nonlinear gravity wave parameterization in a whole-atmosphere model2019

    • Author(s)
      Miyoshi Yasunobu、Yigit Erdal
    • Journal Title

      Annales Geophysicae

      Volume: 37 Issue: 5 Pages: 955-969

    • DOI

      10.5194/angeo-37-955-2019

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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    • Int'l Joint Research
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    • Author(s)
      Y. Miyoshi, H.Jin, H. fujiwara and H.Shinagawa
    • Organizer
      VarSITI closing symposium
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      三好勉信、藤原均
    • Organizer
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    • Author(s)
      三好 勉信, 山崎 洋介, 陣 英克, 藤田 茂,吉川 顕正, 阿部修司
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第146回総会・講演会
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    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第146回総会・講演会
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      三好勉信
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      三好勉信、 藤原均、東尾奈々、歌島昌由、Huixin Liu
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      Y. Miyoshi, H. Jin, H. Fujiwara and H. Shinagawa
    • Organizer
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Implementation of a Gravity Wave Parameterization into a Whole Atmosphere GCM and Simulation of Thermospheric Gravity Wave Effects2018

    • Author(s)
      Y.Miyoshi and E. Yigit
    • Organizer
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Vertical coupling processes simulated by a whole atmosphere-ionosphere coupled model GAIA2018

    • Author(s)
      Y.Miyoshi, H. Jin, H. Fujiwara and H. Shinagawa
    • Organizer
      Whole Atmosphere Modelling Workshop
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 大気波動を介した大気上下結合の数値シミュレーションによる研究2018

    • Author(s)
      三好勉信
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      地球電磁気・地球惑星圏学会 第143回総会・講演会
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      2018 Annual Research Report
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      Y.Miyoshi, H. Jin, H. Fujiwara and H. Shinagawa
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      陣 英克, 三好 勉信, 垰 千尋, 品川 裕之, 藤原 均,松村 充
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      地球電磁気・地球惑星圏学会 第143回総会・講演会
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      藤原 均, 野澤 悟徳, 小川 泰信, 三好 勉信, 陣 英克,品川 裕之, 垰 千尋, 片岡 龍峰, Liu Huixin
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      地球電磁気・地球惑星圏学会 第143回総会・講演会
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      小山 崇夫, 村田 友香, 藤田 茂, 藤井 郁子, 馬場 聖至,三好 勉信, 藤原 均, 陣 英克, 品川 裕之
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      地球電磁気・地球惑星圏学会 第143回総会・講演会
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      中本 雄介, Liu Huixin, 三好 勉信, 垰 千尋
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      地球電磁気・地球惑星圏学会 第143回総会・講演会
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    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第143回総会・講演会
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  • [Presentation] SLATSおよびGAIAによる超高層大気密度の研究2018

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      三好勉信、 藤原均、東尾奈々、歌島昌由、Huixin Liu
    • Organizer
      第62回宇宙科学技術連合講演会
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      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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