| 研究概要 |
この研究の目的は、対流圏における大気大循環の長期変動を複数の天候レジーム(準定常状態)間の遷移として捉え,理想化した完全非線型モデルを用いることにより,それぞれのレジームの維持と遷移のメカニズムを明らかにすることである.地球大気を念頭に置いた順圧モデルおよびプリミティブモデルを用いて長時間積分を行ない,準定常状態の動態を解析した.また,準圧モデルで有限時間リアプノフ安定性解析を行ない,予測可能性の変動とレジームとの関連を調べた.
Legras and Ghil(1985)により簡略化された順圧大気循環モデルを用いて,天候レジームの変動の力学的構造を明らかにし,予測可能性の時間変動との関係について調べた.このモデルは帯状流強制と散逸と地形効果を含む低次スペクトルモデルである.帯状流強制の強さを実験パラメータとして,モデルの有するアトラクタの力学的特性を調べ,そこで準定常状態(天候レジーム)が果たす役割を明らかにした.また,典型的なアトラクタ数列を選び,有限時間リアプノフ安定性解析を行なって,アトラクタ上での誤差成長率の時間変動を調べ,準定常状態との関連を明らかにした.
3次元プリミティブモデルを用いた数値実験では,帯状平均帯状流と傾圧性擾乱の相互作用により2つのレジーム間を遷移する変動が存在することを示し,各レジームでは互いに異なる温帯低気圧ライフサイクルがあることを明らかにした.平均帯状流はダブルジェット型とシングルジェット型の2つのレジーム間を不規則に変動する.PV-θ法による事例解析を行ない,それぞれのレジームに特有の温帯低気圧ライフサイクルを得た.また,温帯低気圧ライフサイクルを識別する指標を導入して,長時間積分における流れ場の変動との有意な関連を見い出した.
|
