2014 Fiscal Year Research-status Report
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26400467
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山本 勝 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (10314551)
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2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ポーラーダイポール / 二つ玉低気圧 / 地球流体力学 / 偏西風 / スーパーローテーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の目的は、地球および金星の双子渦の力学過程を解明することである。金星極渦中の双子渦の研究では，モデルで得られたスーパーローテーションやポーラーダイポールを詳しく調査した。金星中層大気ＧＣＭの計算結果を解析し、「極域の１日潮と傾圧波の重ね合わせによる極域渦（ダイポール，モノポール，トリポール）の変動および形成メカニズム」に関する研究成果をまとめた(Yamamoto and Takahashi 2015, Planet. Space Sci., in press)．東西平均場と極域の１日熱潮汐波を足し合わせると，極から少しずれた楕円形状をした高温域が形成される（モノポール）．この楕円高温域に東西波数２の傾圧波が重ね合わさるとダイポールが形成される．この東西波数２の波の位相がずれたり，振幅が弱くなるとダイポール構造が崩れる．このような，１日熱潮汐波と波数２以上の不安定波との重ね合わせが，金星で観測される複雑で不規則な渦パターン形成の力学過程の１つを示すものと考えられる．また、金星大気GCMの解像度および天文パラメーター依存性に関する予備実験も行った．簡略化した設定で，解像度を上げた実験を行い，双子渦の背景場として重要なスーパーローテーションや子午面循環の感度を調査した．（途中経過は，AOGS2014で学会発表）．中層大気の雲層加熱で駆動する惑星大気大循環について調査し，スーパーローテーションや間接循環の自転依存性を調査した．大気大循環パターンや水平渦熱輸送の自転依存性が大きく，この自転依存性はＴＥＭ循環場やＥＰフラックスでも明瞭に現れる (途中経過はEPSC2014で学会発表）．日本列島を挟んだ双子渦の力学の研究では、二つ玉低気圧の顕著事例の中から２事例を選定し、メソ気象モデルを用いた数値実験を行った。これらの計算結果が次年度以降の解析データとなる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
金星極渦中の双子渦に関しては，金星中層大気ＧＣＭで得られたスーパーローテーションやポーラーダイポールを詳しく調査し、その研究成果が学術雑誌に受理された(Yamamoto and Takahashi 2015, Planet. Space Sci., in press)．また、金星大気GCMの解像度および天文パラメーター依存性に関する予備実験を行い、それらの途中経過をAsia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting (AOGS2014, 札幌), The European Planetary Science Congress 2014 (EPSC2014, Cascais,ポルトガル), 日本地球惑星連合学会（横浜）、日本気象学会秋季大会（福岡）等で学会発表した。日本列島を挟んだ双子渦に関しては、日本列島を挟んだ双子渦（二つ玉低気圧）の顕著事例を２つ選定し、その数値実験を行い、次年度の詳細な解析に必要な数値実験をおおむね終わらせた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度も、引き続き、九州大学の大型計算機を用いた数値実験を行う。また、大量の数値実験データが出力されるため、処理能力が高いサーバーを必要とする。日本列島を挟んだ双子渦（二つ玉低気圧）の研究では、領域気象モデルの結果を解析して、個別の事例ごとに二つ玉低気圧の発達・併合過程を解析する。加えて、いくつかの感度実験も行い、二つ玉低気圧形成の主因を絞り込む。金星の双子渦（ポーラーダイポール）の研究では、「双子渦と関連がある高速ジェット(スーパーローテーション)や惑星スケール波動の構造」と「双子渦有無」を調査し、波のスペクトル解析に基づくエネルギー・角運動量収支解析を行う。平成２８年度以降は，平成２６－２７年度に行った「日本列島を挟んだ双子渦」、「金星極渦中の双子渦」、「金星スーパーローテーションと惑星スケール波動」の数値実験結果をもとに、地球惑星の双子渦の力学で重要な物理パラメーターを絞り込み、その厳選したパラメーターについて感度実験を行い、どのパラメーターが双子渦形成を決定づけるのかを明らかにする。さらに、複雑な境界条件や遠方の擾乱の影響が排除し、素過程を取り出した理想化実験も行う。“現実的で複雑な気象シミュレーション”と“素過程を抽出した理想化実験”の双方向から『高速風を伴う双子渦の力学』を調査し、成果をまとめる予定である。
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| Causes of Carryover |
1)論文が受理・印刷中になるのが年度末になり掲載が翌年度になったこと、2)執筆中の論文で追加の解析が必要となり次年度に投稿を延ばしたこと、の以上２点より関連した予算を次年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰越分は、執筆中および執筆予定の論文の英文校正・投稿料に充てる予定である。
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Research Products
(6 results)
