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GPS掩蔽データを用いた大気波動および対流圏界面の構造に関する研究

Research Project

Project/Area Number 04F04322
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionKyoto University
Host Researcher 津田 敏隆  京都大学, 生存圏研究所, 教授
Foreign Research Fellow MADINNENI Venkata Ratnam  京都大学, 生存圏研究所, 外国人特別研究員
MADINENI VENKAT RATNAM  京都大学, 生存圏研究所, 外国人特別研究員
RATNAM MADINENI VENKAT  京都大学, 生存圏研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Keywords赤道大気 / 大気波動 / ケルビン波 / GPS掩蔽 / ラジオゾンデ / 準二年周期振動 / 中層大気 / 積雲対流 / 対流圏界面 / 大気重力波 / GPS掩蔽法 / インドネシア / 大気波動特性 / 対流圏界面構造 / 突然昇温
Research Abstract

データ空白域とされてきた赤道域の成層圏の大気特性を解明することを目指し、インドネシア西スマトラの赤道大気レーダー観測所を中心に行われた気球(ラジオゾンデ)集中観測結果、ならびにCHAMP衛星によるGPS掩蔽データを用いた研究を行った。とりわけ、対流圏・成層圏の物質循環や大気波動エネルギーの上方輸送に重要な役割を果たす熱帯域対流圏界面の微細構造の特性解明、ならびに赤道域で活発な積雲対流により励起される多くの大気波動のうち特にエネルギー・運動量の上方輸送を担い大気大循環の駆動力となっている大気重力波および赤道ケルビン波の特性を研究した。
インドネシア域の5ヶ所で2004年4-5月に行われたラジオゾンデ集中観測の結果を用いて、慣性重力波の鉛直構造および時間変動を事例解析した。対流圏上部・成層圏下部において卓越した重力波(周期2-3日、鉛直波長は3-5km)が認められた。波動エネルギーは高度約20kmで最大となるが、必ずしも時間連続ではなく間欠的であった。重力波の水平伝播特性を5観測点間で相互相関解析し、水平波長約1,700kmで東南東の方向に伝播していたことが分かった。長波放射(OLR)の衛星データを用いて雲分布の時間・空間変動を調べ、インド洋からインドネシア海洋大陸に向けて東方伝播する積雲対流群が重力波励起に関与していることを示した。また、ラジオゾンデとGPS掩蔽データを併用して、対流圏上部・成層圏下部におけるケルビン波の特性を解析し、東西波数1,2で東進する成分が特に卓越していることを示し、その気候学的特性を明らかにした。ケルビン波は対流圏界面の温度構造に大きな変動を与えており、対流圏界面高度および極小温度が周期的に変動することが分かった。なお、東西波数が1ないし2の全球規模のケルビン波に加えて、局所的な波動擾乱も起こっており、積雲対流がその励起源となることを示した。
これらの研究成果を国際学術誌に論文公表した。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report

Research Products

(10 results)

All 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (10 results)

  • [Journal Article] Gravity Wave Characteristics over the Equator Observed during CPEA Campaign using Simultaneous Multiple Stations Data,2006

    • Author(s)
      M.V.Ratnam., T.Tsuda, Y.Shibagaki, T.Kozu, S.Mori
    • Journal Title

      J.Meteorol.Soc.Japan 84A

      Pages: 239-257

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characteristics of 10-day Kelvin Wave Observed with Radiosondes and CHAMP/GPS Occultation during the CPEA Campaign (April-May,2004),2006

    • Author(s)
      T.Tsuda, M.V.Ratnam, T.Kozu, S.Mori
    • Journal Title

      J.Meteorol.Soc.Japan 84,A

      Pages: 277-293

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Long-term behavior of the Kelvin waves revealed by CHAMP/GPS RO measurements and their effects on the tropopause structure2006

    • Author(s)
      Ratnam et al.
    • Journal Title

      Annales Geophysicae, (in print)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] New Characteristics of the Tropical Tropopause Revealed by CHAMP/GPS Measurements2005

    • Author(s)
      M.Venkat Ratnam, T.Tsuda, M.Shiotani, Fujiwara
    • Journal Title

      SOLA Voldoi:10.2151/sola.2005-048

      Pages: 185-188

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Long-term behavior of the Kelvin waves revealed by CHAMP/GPS RO measurements and their effects on the tropopause structure2005

    • Author(s)
      M.V.Ratnam, et al.
    • Journal Title

      Annales Geophysicae (in print)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Gravity Wave Characteristics over the Equator Observed during CPEA Campaign using Simultaneous Multiple Stations Data2005

    • Author(s)
      M.V.Ratnam, T.Tsuda, Y.Shibagaki, T.Kozu, S.Mori
    • Journal Title

      J.Meteorol.Soc.Japan (in print)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characteristics of 10-day Kelvin Wave Observed with Radiosondes and CHAMP/GPS Occultation during the CPEA Campaign (April-May, 2004)2005

    • Author(s)
      T.Tsuda, M.V.Ratnam, T.Kozu, S.Mori
    • Journal Title

      J.Meteorol.Soc.Japan (in print)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Enhancement of gravity wave activity observed during a major Southern Hemisphere stratospheric warming by CHAMP/GPS measurements2004

    • Author(s)
      M.Venkat Ratnam, T.Tsuda, C.Jacobi, Y.Aoyama
    • Journal Title

      Geophysical Research Letter 31

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characteristics of gravity waves with short vertical wavelengths observed with radiosonde and GPS occultation during DAWEX2004

    • Author(s)
      T.Tsuda, M.Venkat Ratnam, P.T.May他
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research 109

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] New characteristics of the tropical tropopause revealed by CHAMP/GPS measurements

    • Author(s)
      M.Venkat Ratnam, T.Tsuda, M.Shiotani, M.Fujiwara
    • Journal Title

      Geophysical Research Letter (改稿中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-03-31   Modified: 2016-04-21  

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