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全球高解像度非静力学モデルを用いた物質境界と混合の数理的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J09257
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関東京大学

研究代表者

澁谷 亮輔  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード重力波 / 中間圏 / 高解像度数値モデル / 高分解能大気レーダー / PANSYレーダー / 非静力学大気モデル / 慣性重力波 / 極域大気 / 対流圏界面 / 南極大型大気レーダー
研究実績の概要

2015年3月にフルシステム観測が始まった南極最大の大型大気レーダーで観測された中間圏の顕著な波状擾乱の力学特性を調べた。観測データによる力学解析に加え、昭和基地付近に格子密度を高めた全球雲システム解像モデルによる再現実験を行った。モデルトップは中間圏界面付近の高度87kmに設定しており、全球雲システム解像モデルを用いて中間圏全体を解像しようという試みは世界で始めてである。詳しい解析の結果、この波状擾乱は水平波長2000 km程度と非常に大きな慣性重力波であり、対流圏界面付近及び極渦の大規模な流れの自発的調節過程によって発生し昭和基地付近に到達したものと突き止めることが出来た。このような波動の存在は従来の中間圏に関する先行研究では認知されていない問題であり、成層圏残差循環の描像の解明に大きく寄与すると思われる。この研究成果を関連する国内学会および国際学会で発表した。本研究内容を論文としてまとめ、国際誌Journal of Atmospheric Chemistry and Physicsに投稿中であり、現在Discussion paperとして公開されている。また、高解像度数値モデルを用いたPANSYレーダー観測データとの長期比較解析的研究に備えて、数値モデルで用いる新たな水平格子作成法を考案した。この手法に関する論文をまとめ、論文は日本気象学会の国際誌に2016年5月に受理された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Grid Transformation Method for a Quasi-Uniform, Circular Fine Region Using the Spring Dynamics2016

    • 著者名/発表者名
      Shibuya R., H. Miura and K. Sato
    • 雑誌名

      気象集誌. 第2輯

      巻: 94 号: 5 ページ: 443-452

    • DOI

      10.2151/jmsj.2016-022

    • NAID

      130005267925

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A study of multiple tropopause structures caused by inertia-gravity waves in the Antarctic2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Shibuya, Kaoru Sato, Yoshihiro Tomikawa, Masaki Tsutsumi, and Toru Sato
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 72 号: 5 ページ: 2109-2130

    • DOI

      10.1175/jas-d-14-0228.1

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-Eddy Simulation of a Residual Layer: Low-Level Jet, Convective Rolls, and Kelvin–Helmholtz Instability2014

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi, M., R. Shibuya, J. Ito and H. Niino
    • 雑誌名

      Journal of the Atmospheric Sciences

      巻: 71 号: 12 ページ: 4473-4491

    • DOI

      10.1175/jas-d-13-0402.1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Quasi 12 h Inertia-gravity waves in the lower mesosphere observed by the PANSY radar2016

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, R., Sato, K., Tsutsumi, M., Sato, T., Tomikawa, Y., Nishimura, K. and Kohma
    • 学会等名
      Internatilanl Symposium of Whole Atmosphere
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inertia-gravity waves in the mesosphere observed by the PANSY radar2016

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, R., Sato, K. and Tsutsumi, M.
    • 学会等名
      2016 SPARC Gravity Wave Symposium
    • 発表場所
      ステートカレッジ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-05-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quasi-12h inertia-gravity waves in the lower mesosphere observed by the PANSY radar2016

    • 著者名/発表者名
      澁谷亮輔、佐藤薫、堤雅基、佐藤亨、冨川喜弘、西村耕司、中村卓司、高麗正史
    • 学会等名
      MTI研究集会
    • 発表場所
      極地研究所(東京都立川市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 南極昭和基地大型大気レーダーによって観測された中間圏重力波2016

    • 著者名/発表者名
      澁谷亮輔、佐藤薫、堤雅基、佐藤亨、冨川喜弘、西村耕司、中村卓司、高麗正史
    • 学会等名
      地球惑星科学連合 2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 南極昭和基地大型大気レーダーによって観測された中間圏重力波と中層大気NICAMによる再現実験2015

    • 著者名/発表者名
      澁谷亮輔、佐藤薫、堤雅基、佐藤亨、冨川喜弘、西村耕司、中村卓司、高麗正史
    • 学会等名
      第138会地球電磁気・地球惑星圏学会 2015年秋学会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(理学部・山上会館)(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 極域一様等方格子の形成とSchmidt変換との接続条件2015

    • 著者名/発表者名
      澁谷亮輔、三浦裕亮、佐藤薫
    • 学会等名
      日本気象学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都(京都府京都市南区)
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 南極昭和基地大型大気レーダーによって観測された中間圏重力波と中層大気NICAMによる再現実験2015

    • 著者名/発表者名
      澁谷亮輔、佐藤薫、堤雅基、佐藤亨
    • 学会等名
      日本気象学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都(京都府京都市南区)
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Inertia-gravity waves in the mesosphere observed by the first MST/IS radar in the Antarctic2015

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, R., Sato, K., Tsutsumi, M. and Sato, T
    • 学会等名
      Asian Conference on Meteorology
    • 発表場所
      International Conference Hall, Kyoto University, (京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study of multiple tropopause structures caused by inertia-gravity waves in the Antarctic2014

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, R., Sato, K., Tomikawa, Y., Tsutsumi, M. and Sato, T
    • 学会等名
      AGU 2014 fall meeting
    • 発表場所
      Sanfrancisco, America
    • 年月日
      2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamical mechanism of apparent multiple tropopause structure observed at Syowa Station2014

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, R., Sato, K., Tomikawa, Y., Tsutsumi, M. and Sato, T
    • 学会等名
      AOGS 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      ロイトン札幌ホテル(北海道)
    • 年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Diurnal wind cycles forcing inertial oscillations: a latitude-dependent resonance phenomenon2014

    • 著者名/発表者名
      Shibuya, R., Sato, K. and Nakanishi, M
    • 学会等名
      AMS 21th Symposium on Boundary Layer and Turbulence
    • 発表場所
      Leeds, UK
    • 年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 昭和基地で観測された多重圏界面のメカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      澁谷亮輔、佐藤薫、冨川喜弘、堤雅基、佐藤亨
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] [プレスリリース]南極最大の大気レーダー「PANSYレーダー」が可能にする南極大気の精密研究

    • URL

      http://www.nipr.ac.jp/info/notice/20150410.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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