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新総観気象学:傾圧波・中間規模波・重力波の力学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 08404026
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋・陸水学
研究機関京都大学

研究代表者

廣田 勇  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70025485)

研究分担者 佐藤 薫  国立極地研究所, 助教授 (90251496)
余田 成男  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30167027)
研究期間 (年度) 1996 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
35,400千円 (直接経費: 35,400千円)
1999年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1998年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1997年度: 9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
1996年度: 16,400千円 (直接経費: 16,400千円)
キーワード大循環年々変動 / 下層-中層大気力学結合 / 重力波 / 中間規模波 / 傾圧波 / プラネタリー波 / 高分解能気候モデル / 波動-帯状平均流相互作用 / 下層大気・中層大気力学結合 / 長周期変動 / 傾圧擾乱 / ロスビー波 / 帯状平均流変動 / 中間規模波動 / 傾圧性擾乱 / 帯状流変動 / 中緯度ジェット / 全球プリミティブモデル / 圏界面中間規模波動 / 成層圏循環の年々変化 / 2次元ブシネスクモデル / シア-不安定 / 重力波の発生 / 球面順圧モデル / 大気の長周期変動 / 予測可能性の変動 / 温位渦位解析 / 慣性重力波 / レイトレーニング / 非線型大気モデル / 温帯低気圧ライフサイクル
研究概要

1.大規模現象解析:全球観測・再解析データの充実をふまえ,解析期間を最大約40年間に延長し,南北両半球の対流圏・成層圏大循環の年々変動を詳しく調べた.特に,各種波動が帯状平均流の生成・維持・変化に及ぼす力学効果を重点的に解析した.これらの統計解析の結果,下層大気(対流圏)と中層大気(成層圏)の力学結合,および赤道大気と中高緯度大気の長周期変動の関係に関し幾つかの新しい知見と問題提起が与えられた.
2.中小規模現象解析:MUレーダー,ラジオゾンデ,気象庁予報結果,ECMWF全球解析等のデータを複合的に活用し,成層圏大気重力波および中緯度対流圏界面に卓越する中間規模東進波の力学特性を詳しく調べた.3週間連続特別観測を行ない,下部成層圏弱風層に卓越する単色的な慣性重力波を発見した.また,中間規模東進波のクライマトロジーを作りあげ,さらに力学解析を行なうことによってその成因・維持機構を明らかにした.
3.大規模現象数値実験:2次元および3次元の全球大気モデルを開発・整備して,総観規模波動と惑星規模の流れが相互作用して大気循環の長期変動をつくりだすメカニズムを調べた.地形により強制されたプラネタリー波と帯状平均流の相互作用,傾圧擾乱と帯状平均流の相互作用,傾圧擾乱-強制プラネタリー波-帯状平均流の相互作用に分離し,それぞれの理想化した状況における長期変動の力学を明らかにした.
4.中小規模現象理論・数値実験:準地衡方程式系を用いて中間規模波動の存在メカニズムに関する理論的考察を行ない,この波動が中緯度対流圏界面付近に局在する大きな正の渦位勾配に捕捉された中立モードであることを初めて示した.また,高分解能気候モデルを用いて現実的な大気重力波をシミュレートすることに成功し,統計解析により,全球的な背景場の中における重力波の生成・伝播・作用の新しい知見を得た.

報告書

(5件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] Akahiro,K and S.Yoden: "Zonal flow vacillation and bimodality of baroclinic eddy life cycles in a simple global circulation model"J. Atmos. Sci.. 54. 2349-2361 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki,H., M.Shiotani and I.Hirota: "Internannual variability of the tropospheric circulation and its relation to the stratospher in the southern hemisphere"J. Met. Soc. Japan. 74. 509-523 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki,H. and I.Hirota: "Quasi-stationary planetary waves in the southern hemispher troposphere"J. Met. Soc. Japan. 76. 581-596 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirota,I: "Some problems relating to the observed characteristics of gravity waves in the middle atmosphere"NATO ASI Series. I-50. 1-5 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naito,Y. and I.Hirota: "Internnual variability of the northern winter stratospheric circulation related to the QBO and the solar cycle"J. Met. Soc. Japan. 75. 925-937 (1997)

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  • [文献書誌] Sato,K., T.Kumakura and M.Takahashi: "Gravity waves appearing in a high-resolution GCM simulation"J. Atmos. Sci.. 56. 1005-1018 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoden,S., T.Yamaga, S.Pawson and U.Langemats: "A composite analysis of the stratospheirc sudden warmings Simulated in a perpetual January integraton of the Berlin TSM GCM"J. Atmos. Soc. Japan. 77. 431-445 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato,K., D.J.O'Sullivan and T.J.Dunkerton: "Low-frequency inertia-gravity waves in the stratospher revealed by three-week continuous observation with the MU radar"Geophys. Res. Lett.. 24. 1739-1742 (1997)

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  • [文献書誌] Sato,K., K.Yamada and I..Hirota: "Global characteristics of medium-scale fropopausal waves observed in ECMWF operational data"Mon. Wea. Rev. 128(印刷中). (2000)

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  • [文献書誌] Yamanori, M. and K.Sato: "A quasi-geostrophic analysis on medium-scale waves near the midlatitude tropopause and their relation to the background state"J. Met. Soc. Japan. 76. 879-888 (1998)

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  • [文献書誌] Yamanori,M., K.Sato and I.Hirota: "A study on seasonal variation of upper tropospheric mediumscale waves over East Asia based on regional climate model data"J. Met. Soc. Japan. 75. 13-22 (1997)

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  • [文献書誌] Yamane,S. and S.Yoden: "Predictability variation and quasi-stationary states in simple non-linear systems"J. Met. Soc. Japan. 75. 557-568 (1997)

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  • [文献書誌] Yamane,S. and S.Yoden: "Low-frequency variations and optimal excitation in a simple barotropic model with zonal asymmetry"J. Met. Soc. Japan. 76. 561-580 (1998)

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  • [文献書誌] Akahori, K. and S. Yoden.: "Zonal flow vacillation and bimodality of baroclinic eddy life cycles in a simple global circulation model."J.Atmos.Sci.. 54. 2349-2361 (1997)

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  • [文献書誌] Aoki, H., M. Shiotani and I. Hirota: "Interannual variability of the tropospheric circulation and its relation to the stratosphere in the southern hemisphere."J.Met.Soc.Japan.. 74. 509-523 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki, H. and I. Hirota: "Quasi-stationary planetary waves in the southern hemisphere troposphere."J.Met.Soc.Japan. 76. 581-596 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirota, I.: "Some problems relating to the observed characteristics of gravity waves in the middle atmosphere."NATO ASI Series. I-50. 1-5 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naito, Y. and I. Hirota: "Interannual variability of the northern winter stratospheric circulation related to the QBO and the solar cycle."J.Met.Soc.Japan. 75. 925-937 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, K., T. Kumakura and M. Takahashi: "Gravity waves appearing in a high-resolution GCM simulation."J.Atmos.Sci.. 56. 1005-1018 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, K., D.J.O'Sullivan and T.J.Dunkerton: "Low-frequency inertia-gravity waves in the stratosphere revealed by three-week continuous observation with the MU radar."Geophys.Res.Lett.. 24. 1739-1742 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, K., K. Yamada and I. Hirota: "Global characteristics of medium-scale tropopausal waves observed in ECMWF operational data."Mon.Wea.Rev.. 128,(in press). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamori, M. and K. Sato: "A quasi-geostrophic analysis on medium-scale waves near the midlatitude tropopause and their relation to the background state."J.Met.Soc.Japan. 76. 879-888 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamori, M., K. Sato and I. Hirota: "A study on seasonal variation of upper tropospheric medium-scale waves over East Asia based on regional climate model data."J.Met.Soc.Japan. 75. 13-22 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamane, S. and S. Yoden: "Predictability variation and quasi-stationary states in simple non-linear systems."J.Met.Soc.Japan. 75. 557-568 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamane, S.and S. Yoden: "Low-frequency variations and optimal excitation in a simple barotropic model with zonal asymmetry."J.Met.Soc.Japan. 76. 561-580 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoden, S., T.Yamaga, S.Pawson and U.Langemats: "A composite analysis of the stratospheric sudden warmings simulated in a perpetual January integration of the Berlin TSM GCM."J.Met.Soc.Japan. 77. 431-445 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sato,T.Kumakura and M.Takahashi: "Gravity waves appearing in a high-resolution GCM simulation"J. Atmos. Sci.. 56. 1005-1018 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato,K.Yamada and I.Hirota: "Global characteristics of medium-scale tropopausal waves observed in ECMWF operational date"Mon. Wea. Rev.. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yoden,T.Yamaga,S.Pawson and U.Langemats: "A composite analysis of the stratospheric sudden warmings simulated in a perpetual January integration of the Berlin TSM GCM"J. Met. Soc. Japan. 77. 431-445 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 赤堀浩司,余田成男: "「改良ラグランジュ平均」解析に基づいた大気大循環の力学"京都大学防災研究所年報. 42-B-1. 361-376 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Aoki and I.Hirota: "Quaoi-stationary planetary waves in the Southern Hemisphere troposphere." J.Met.Soc.Japan. 76・4. 581-596 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato,T.Kumakura and M.Takahashi: "Gravity waves appearing in a high-resolution GCM simulation." J.Atmos.Sci.(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Satomura and K.Sato: "Secondary generation of gravity waves associated the breaking of mountain wares." J.Atmos.Sci.(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamamori and K.Sato: "A quaoi-geostrophic analysis on medium-scale waves near the midlatitude tropopause and their relation to the background state." J.Met.Soc.Japan. 76・6. 879-888 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yamane and S.Yoden: "Low-frequency variations and optimal excitation in a simple barotopic model with zonal asymmetry." J.Met.Soc.Japan. 76・4. 561-580 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 山根省三・余田成男: "簡略化した大気循環モデルにおける長期変動と予測可能性の変動" 京都大学防災研究所年報. 41・B-1. 383-397 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Akahori and S.Yoden: "Zonal flow vacillation and bimodality of baroclinic-eddy life-cycles in a simple global circulation model." J.Atmos.Sci.54・19. 2349-2361 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 赤堀浩司・余田成男: "傾圧不安定波の砕波パターンに関する数値実験" 京都大学防災研究所年報. 40・B-1. 197-210 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Naito and I.Hirota: "Interannual variability of the Northern winter stratospheric circulation related to the QBO and the solar cycle." J.Met.Soc.Japan. 75・4. 925-937 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, D.J.O'Sullivan and T.J.Dunlerton: "Low-frequency inertia-gravity waves in the stratosphere revealed by three-week continuous observation with the MU radar." Geophys.Res.Lett.24・14. 1739-1742 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato: "Observational studies of gravity waves associated with convection" Gravity wave Processes : Their Parameterization in Global Climate Models,edited by K.Hamilton,NATO ASI Series. I・50. 63-68 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato and T.J.Dunkerton: "Estimates of momentum flux associated with equatorial kelvin and gravity waves." J.Geophys.Res.102・D22. 26247-26261 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamamori,K.Sato,and I.Hirota: "A study on seasonal variation of upper tropospheric mediumscale waves over East Asia based on reginal climate model data." J.Met.Soc.Japan. 71・1. 13-22 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato: "Observational studies of gravity waves associated with convection." “Gravity Wave Processes and Their Parameterization in Global Climate Models",NATO ASI Series,edited by K.Hamilton. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hirota: "Somo problems relating to the observed characteristics of gravity waves in the middle atmosphere." “Gravity Wave Processes and Their Parameterization in Global Climate Models",NATO ASI Series,edited by K.Hamilton. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yamane and S.Yoden: "Predictability variation and guasi-stationary states in Simple nonlinear system" J.Met.Soc.Japan. 71・2(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato,and T.J.Dunkerton: "Estimates of momentum flux associated with equatorial Kelvin and gravity waves." J.Geophys.Res.(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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