Mechanism of zonal wind variation in Venus stratosphere

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K17767
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 神山 徹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 人工知能研究センター, 研究員 (40645876)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 金星 / スーパーローテーション / 大気波動 / 惑星気象学 / あかつき

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題はこれまで安定と思われてきた金星大気スーパーローテーションに近年見出された時間変動性について、観測的事実・理論の両面からその成因を探ることを目的としている。本年度は1. 現実的な金星大気場のなかで東西風速に取りえる変動を与え、惑星スケールのKelvin波、Rossby波の伝搬特性の違いを可視化、2. 金星軌道に投入されたあかつき取得の金星画像解析から、地形に固定された定在構造が大気に存在することを発見、3. あかつきデータ処理に用いたジオメトリ計算を応用し、地球観測衛星においてもこの計算が有効に利用できることを示した。
1. 過去の観測から金星雲頂高度において、東西風速に30m/sもの変動が存在することが報告されている。この観測事実に基づき、風速が速い時期と遅い時期を模擬し、さらに中緯度ジェットの有無を加えて金星大気をモデル化し、その中をKelvin波、Rossby波どう伝搬するかを調査した。この結果風速の速い、遅いと中緯度ジェットの有無が合わさってKelvin波、Rossby波の伝搬性に影響を与えることを示し、それぞれ異なる大気加速をもたらすことを示した。
2.金星軌道投入時の観測であかつきが発見した巨大な弓状構造について、その後の中間赤外線カメラ(LIR)のデータ解析により、この構造が背景風に流されず定在する波動的現象であることを見出した。これまで見逃されていた風速を減速させうる現象であり、あかつきの主要な成果として発表されている。
3. あかつきの画像データ解析で用いられるジオメトリ計算を地球観測衛星に応用し、可視画像に写る地形の位置関係から衛星の姿勢を決定する手法を開発した。惑星探査起源のデータ解析手法が地球観測衛星を含む衛星一般にも適応可能であることを示した。

Research Products

• [Journal Article] Satellite Attitude Determination and Map Projection Based on Robust Image Matching (2017)
  • Author(s): Toru Kouyama, Atsunori Kanemura, Soushi Kat, Nevrez Imamoglu, Tetsuya Fukuhara, Ryosuke Nakamura
  • Journal Title: Remote Sensing Volume: 9 Pages: 90
  • DOI: 10.3390/rs9010090
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Large stationary gravity wave in the atmosphere of Venus (2017)
  • Author(s): T. Fukuhara, M. Futaguchi, G. L. Hashimoto, T. Horinouchi,T. Imamura, N. Iwagaimi, T. Kouyama, S. Murakami, M. Nakamura, K. Ogohara,M. Sato, T. M. Sato, M. Suzuki, M. Taguchi, S. Takagi, M. Ueno, S. Watanabe, M. Yamada, A. Yamazaki
  • Journal Title: Nature Geoscience Volume: 10 Pages: 85-88
  • DOI: 10.1038/ngeo2873
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Ground-based observation of the cyclic nature and temporal variability of planetary-scale UV features at the Venus cloud top level (2016)
  • Author(s): Masataka Imai, Yukihiro Takahashi, Makoto Watanabe, Toru Kouyama, Shigeto Watanabe, Shuhei Gouda, Yuya Gouda
  • Journal Title: Icarus Volume: 278 Pages: 204-214
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2016.06.011
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] LIRによって観測された金星雲頂高度における温度構造とその時間変化 (2016)
  • Author(s): 神山徹，田口真，福原哲哉，佐藤隆雄，二口将彦，はしもとじょーじ，今村剛
  • Organizer: 第140回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会および講演会
  • Place of Presentation: 九州大学(福岡市)
  • Year and Date: 2016-11-19 – 2016-11-23
• [Presentation] A bow-shaped thermal structure traveling upstream of the zonal wind flow of Venus atmosphere (2016)
  • Author(s): Makoto Taguchi., Tetsuya Fukuhara, Takeshi Imamura, Toru Kouyama, Masato Nakamura, Takao Sato, Munetaka Ueno, Makoto Suzuki, Naomoto Iwagami, Mitsuki Sato, George L. Hashimoto, Seiko Takagi
  • Organizer: DPS meeting
  • Place of Presentation: Pasadena Convention Center, Pasadena, US
  • Year and Date: 2016-10-16 – 2016-10-21
  • Int'l Joint Research