2020 Fiscal Year Research-status Report
Frontier of detailed understanding of meteorology on Mars and approach to its forecasting with high-resolution atmospheric simulations
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19K03980
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
黒田 剛史 東北大学, 理学研究科, 助教 (40613394)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 火星 / 大気大循環モデル / 大気物質循環 / 大気重力波 / 国際研究者交流・ドイツ / 国際研究者交流・米国 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
静力学火星大気大循環モデル(DRAMATIC MGCM)のT106(水平分解能約1.1°：67km相当)計算により、2018年に観測された全球規模のダストストームが大気重力波の励起と伝播に与えた影響について周回機による大気観測との比較議論を含めた論文をJournal of Geophysical Research Planetsに発表した(Kuroda et al., 2020)。またこの時の地上望遠鏡観測から検出された高度約80kmの東風風速が非常に強くなっていることについて、このモデル結果を用いてその考えられるメカニズムの議論を含めた論文をGeophysical Research Lettersに投稿した(Miyamoto et al.)。さらにこのモデルを用いて、火星地表面に存在するRSL(Recurring Slope Lineare)からの水蒸気放出がリモートセンシングにより観測可能かどうかについて、モデル計算で得られた3次元濃度分布及びその広がり方を基に議論を行った論文を作成し、Icarusに投稿した(Kurokawa et al.)。
合わせて非静力学モデルの活用についても、火星化した正20面体格子モデルSCALE-GMは地形なしで水平分解能1.9km計算が行えるまでになっており(樫村他、研究代表者を共著者としてJPGU・日本惑星科学会・日本天文学会で発表)、DRAMATIC MGCMとの比較検証に今後着手する。なお今年度はCOVID-19の影響で研究代表者による学会等での成果発表の機会は限られ、宇宙科学技術連合講演会とCOSPAR Scientific Assemblyにて超小型火星探査計画に絡めてDRAMATIC MGCMの進捗状況を紹介するにとどまった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
1.1°分解能DRAMATIC MGCM計算による成果創出・論文化の状況は当初の想定計画を上回るものであり、また非静力学モデルの準備も方針転換の影響で当初予定を上回る進捗となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.1°分解能DRAMATIC MGCMの上端高度を約120kmにまで拡張し、Miyamoto et al.の発展やMAVEN観測と連携した下部熱圏までの大気場における重力波の影響に関する理論研究に取り組む。またDRAMATIC MGCMに実装された水循環とHDO/H2O同位体分別スキームを活用し、Kurokawa et al.の発展として地上望遠鏡やExoMars Trace Gas Orbiterによる水のD/H比分布観測と合わせた大気・表層間の水のやり取りと地下水の年代の検証、さらにこの研究の前提となる水循環やCO2降雪のシミュレーションにおけるモデル水平分解能依存性についても論文化を進める。
合わせてSCALE-GMを用いた火星モデル超高分解能化へのアプローチ、現実的な予報を見据えてダストストーム発生機構の取り扱いに工夫を加えたデータ同化計算にも順次着手する。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の影響で予定していた国際学会参加及び打ち合わせのための海外出張を行えなかったため、589,602円の次年度使用額が生じた。今後成果発表をより精力的に行うべく、国際学会への旅費及び論文投稿料に充てる。
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