2022 Fiscal Year Annual Research Report
Explorations of climate diversity of terrestrial exo-planets and estimations of parameters based on climate states
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19H01947
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石渡 正樹 北海道大学, 理学研究院, 教授 (90271692)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 芳幸 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (00372657)
中島 健介 九州大学, 理学研究院, 助教 (10192668)
小倉 知夫 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (10370264)
はしもと じょーじ 岡山大学, 自然科学学域, 教授 (10372658)
竹広 真一 京都大学, 数理解析研究所, 准教授 (30274426)
須藤 靖 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90183053)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 地球型系外惑星 / 大気大循環モデル / 気候レジーム図 / 惑星表層環境推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多様な惑星を想定した大気大循環モデル実験を実施した. 具体的な研究内容は以下の通りである.
(A) 灰色大気を持つ海惑星の気候多様性に関する実験:昨年度より行っている,海洋循環を考慮した海惑星気候の太陽定数依存性の調査を継続して実施した.灰色大気の吸収係数を変更したパラメータ実験を行い,吸収係数が大きい場合には赤道域のみ海氷が存在しない気候レジームが現れることがわかった. これらの結果をもとに海惑星の気候レジーム図を完成させることができた. この成果は惑星表層環境推定の理論的基礎を成すものとなる. 研究期間内の論文出版には至らなかったが, 論文が完成次第投稿する予定である.
(B) 陸惑星の完全蒸発状態の発生に関する数値計算:表層の水量が非常に少ない陸惑星設定において太陽定数増加実験を実施した. その結果, 太陽定数を 2400 W/m2 まで増加させても極域に土壌水分が残存する状態が得られることがわかった. この太陽定数の値は, 過去の研究で得られていた土壌水分の完全蒸発が発生する閾値 2200 W/m2 を上回るものとなっている.この結果は, 物理素過程のモデル実装によって完全蒸発状態発生の閾値が変わり得ることを示唆するものである.
(C) 同期回転惑星における夜半球の氷床が気候に与える影響評価: 自転周期と公転周期が等しくなり, 固定された夜半球と昼半球をもつ同期回転惑星においては夜半球に輸送された水蒸気が氷床として固定されることにより氷表面の標高が増加することが考えられる. 降水分布及び温度分布から形成される氷床の標高を診断し, その高度を地形として与えた数値実験を行ったところ, 昼半球の表面温度は 10 K ほど低下するという結果が得られた. 夜半球における氷床
の存在は気候場を質的に変化させる程大きくはないことがわかった.
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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