2005 Fiscal Year Annual Research Report
太陽活動が及ぼす地球大気への影響のモデリングと定量化
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17340140
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
廣岡 俊彦 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90253393)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮原 三郎 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (70037282)
三好 勉信 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (20243884)
高橋 正明 東京大学, 気候システム研究センター, 教授 (70188051)
藤原 均 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50298741)
秋吉 英治 (独)国立環境研究所, 成層圏オゾン層変動研究プロジェクト, 主任研究員 (10270589)
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| Keywords | 太陽活動 / 大気大循環 / 光化学反応 / シミュレーション |
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| Research Abstract |
本研究は、多様に変化する太陽活動が地球大気に与える影響について、大気大循環モデルの開発とそれを用いた数値実験、ならびに観測データの解析を通して定量的に明らかにすることを目的とする。本年度に得られた成果は以下の通りである。数種類の化学気候モデルを用いて、11年周期の太陽放射変動に対応する太陽活動極大期、極小期における数値実験を行い、中間圏以下の大気のさまざまな応答を調べた。その結果、下部中間圏、上部成層圏の夏季には、外部波型の1日潮汐が卓越し、対応するオゾンの場にも光化学反応を通して形成された特徴的な構造を持つ変動が見られること、またそれらの活動性は、太陽活動極大期の方が大きいことがわかった。また、太陽活動極大期の北半球12月において、対流圏に双極子的構造が見られ、それが成層圏に伸びているという特徴が見られた。その構造の形成には、プラネタリー波が重要な役割をはたしていることがわかった。さらに、熱圏モデルと化学反応を含まない大気大循環モデルを結合したモデルを用いて、太陽自転周期に対応する27日周期の太陽放射変動に対する大気の応答も調べた。その結果、夏季の高度30kmから60kmの上部成層圏、下部中間圏域と85kmより上の熱圏域の温度場に、放射変動と同位相の変動があり、温度風の関係を通して、東西風の場にも対応する変動が見られることがわかった。高度60km以下の領域に関しては、観測データを用いて同様の変動が確認できた。並行して、大気大循環モデル中の力学的素過程の検討として、中間圏、下部熱圏域で顕著である太陽と同期しない一日潮汐の形成機構について、停滞性プラネタリー波と一日潮汐の非線形相互作用の観点から明らかにした。
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