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あかつきデータ同化による金星大気循環の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H00720
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関神戸大学

研究代表者

林 祥介  神戸大学, 理学研究科, 教授 (20180979)

研究分担者 はしもと じょーじ  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (10372658)
杉本 憲彦  慶應義塾大学, 法学部(日吉), 准教授 (10402538)
今村 剛  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40311170)
堀之内 武  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50314266)
三好 建正  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, チームリーダー (90646209)
石渡 正樹  北海道大学, 理学研究院, 教授 (90271692)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2019年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワード金星気象学 / 金星大気大循環 / 金星探査機「あかつき」 / 金星大気大循環モデルAFES-Venus / 雲追跡風ベクトル / データ同化 / 金星大気 / 「あかつき」(金星探査機) / スーパーローテーション / 金星大気大循環モデル
研究開始時の研究の概要

世界初の本格金星気象撮像探査機「あかつき」の軌道投入以前、金星大気の観測は断片的であり、数値モデルには仮定が多く、スーパーローテーション(四日循環)の存在に象徴される金星大気の循環構造はほとんど未知であった。本研究では、我々が開発を進めてきた地球シミュレータ上の金星大気大循環モデル(AFES-Venus)を元に金星大気データ同化システム(ALEDAS-V)を構成し、「あかつき」観測と矛盾せず力学的に辻褄のあった金星大気循環場の生成を試みる。これによって、金星大気中の未知な擾乱を同定し、その分布と角運動量輸送などを明らかにしスーパーローテーションにいたる金星大気大循環の構造を解明する。

研究実績の概要

本研究のコアである、地球シミュレータ上で最適化された大気大循環モデルAFESを核とした金星大気大循環モデルAFES-Venusの開発と数値実験ならびにそれを用いたデータ同化試行を進めた。特に、金星大気データ同化システム(ALEDAS-V)の実装検証としては、欧州の探査機 Venus Express から得られていた風速データを同化し金星大気熱潮汐波の位相修正への効果を吟味し、大気大循環に大きな影響を与えることを最終的に確認、これを発表した。一方、データ同化を活用した観測計画実証として、複数の小型衛星による電波掩蔽観測を想定した擬似観測データをデータ同化することにより金星大気高緯度の特徴的構造であるコールドカラーの観測可能性を検討、2-3機の小型衛星による多点観測により意義のある観測が実現できることが検証され、データ同化による金星大気観測設計の可能性が示された。
また、「あかつき」観測からの知見の集積に関しては、「あかつき」冬季集中観測の結果の集計に着手し、画像データから雲風ベクトル解析を進めるとともに、これまで得られてきた雲追跡風ベクトルの統計こよって得られた知見をもとに、金星大気の子午面循環とスーパーローテーションに関する理論的・数値的研究を進め、特に、TEM数値モデル(変換オイラー平均子午面循環=擾乱による統計的な輸送を考慮した比較的単純な理論的循環モデル)の上にこれらをまとめて解釈することを試み、これを発表するとともに、今後の研究の理論考察の対象、すなわち、子午面循環構造に対する仮説の一つとしてこれを位置づけた。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Impact of Data Assimilation on Thermal Tides in the Case of Venus Express Wind Observation2019

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Norihiko、Kouyama Toru、Takagi Masahiro
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 46 号: 9 ページ: 4573-4580

    • DOI

      10.1029/2019gl082700

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] TEMモデルによる金星大気の超回転形成機構の研究2019

    • 著者名/発表者名
      堀之内 武(北海道大学)
    • 学会等名
      日本気象学会2019春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 金星の衛星間電波掩蔽を意識したデータ同化による研究2019

    • 著者名/発表者名
      阿部未来(慶應義塾大学)、杉本憲彦(慶應義塾大学)、菊池由佳子(横浜雙葉学園)、細野朝子(豊島岡女子学園)、安藤紘基(京都産業大学)、高木征弘(京都産業大学)、Itziar Garate Lopez(バスク大学)、Sebastien Lebonnois(ソ\ ルボンヌ大学)、Chi Ao(ジェット推進研究所)
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 金星大気データ同化システム「VALEDAS」の開発と初期成果2019

    • 著者名/発表者名
      杉本憲彦(慶應義塾大学)、VALEDASチーム
    • 学会等名
      第65回 理論応用力学講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] あかつきデータ同化が明らかにする金星大気循環の全貌

    • URL

      https://www.cps-jp.org/~akatsuki/pub/dataassim/kibanS/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 74th Fujihara Seminar/International Venus Conference 20192019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-01-27  

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