成層圏南北循環を介した成層圏‐対流圏結合過程の解明

• 研究課題/領域番号: 25340010
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 江口 菜穂 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (50378907)
• 研究分担者: 高島 久洋 福岡大学, 理学部, 講師 (20469620)
• 研究協力者: 小寺 邦彦 ; 那須野 智江
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 成層圏対流圏間力学結合 / 熱帯対流圏界面遷移層 / 成層圏突然昇温 / 積雲対流 / 中間圏

研究成果の概要

積雲対流の発達は対流圏中下層の気温、湿度場に強く依存していると考えられているが、本課題で成層圏の力学場も寄与していることを衛星観測および数値実験から明らかにした。成層圏突然昇温時に成層圏の南北循環の強化 (低緯度が上昇) によって、熱帯対流圏界面領域が断熱的に冷やされた結果、鉛直方向の安定度が減り、積雲対流がより上方に卓越した [Eguchi et al., ACP, 2015; Kodera et al., ACP, 2015]。また卓越した積雲対流によって対流圏下層の空気塊(短寿命成分含む)が短期間で成層圏に輸送されることを示した [Eguchi et al., SOLA, 2016]。

研究成果

• [国際共同研究] NASA/AMS(米国)
• [国際共同研究] NASA Ames Research Center(米国)
• [国際共同研究] LETG-Rennes COSTEL Universite de Rennes2(France)
• [雑誌論文] Stratospheric tropical warming event and its impact on the polar and tropical troposphere (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kodera, N. Eguchi, H. Mukougawa, T. Nasuno, T. Hirooka
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 17 号: 1 ページ: 615-625
  • DOI: 10.5194/acp-17-615-2017
  • NAID: 120006413982
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A global non-hydrostatic model study of a downward coupling through the tropical tropopause layer during a stratospheric sudden warming (2015)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., K. Kodera and T. Nasuno
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. 巻: 15 号: 1 ページ: 297-304
  • DOI: 10.5194/acp-15-297-2015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The role of convective overshooting clouds in tropical stratosphere–troposphere dynamical coupling (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kodera, B. M. Funatsu, C. Claud, and N. Eguchi
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. Discuss. 巻: 14 ページ: 23745-23761
  • DOI: 10.5194/acpd-14-23745-2014
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Circulation changes in the stratosphere and mesosphere during the stratospheric sudden warming event in January 2009 (2014)
  • 著者名/発表者名: Iida, C., T. Hirooka and N. Eguchi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: (in press) 号: 12 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1002/2013jd021252
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] モンスーンと上部対流圏・下部成層圏の科学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江口菜穂
  • 雑誌名: 2014年度春季大会講演予稿集 巻: 105 ページ: 118-118
• [雑誌論文] 2010年1～2月の熱帯下部成層圏の急激なCO濃度増加について (2014)
  • 著者名/発表者名: 江口菜穂、小寺邦彦、上山令、Qian Li、高島久洋
  • 雑誌名: 2014年度秋季大会講演予稿集 巻: 106 ページ: 233-233
• [雑誌論文] 熱帯成層圏－対流圏結合における対流雲貫入の役割：2009年、2010年 成層圏突然昇温時の事例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小寺邦彦, B. Funatsu, C. Claud, 江口菜穂
  • 雑誌名: 2014年度春季大会講演予稿集 巻: 105 ページ: 117-117
• [雑誌論文] 成層圏突然昇温により引き起こされる半年周期振動の年々変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、飯田千尋、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 雑誌名: 2014年度春季大会講演予稿集 巻: 105 ページ: 57-57
• [雑誌論文] Aura EOS/MLS による熱帯域半年周期振動の変動について (2014)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、飯田千尋、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 雑誌名: 2014年度秋季大会講演予稿集 巻: 106 ページ: 344-344
• [雑誌論文] 成層圏子午面循環の熱帯低気圧に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小寺邦彦・江口菜穂
  • 雑誌名: 急発達する低気圧の実態・予測・災害軽減に関する研究集会要旨集 巻: 2014 ページ: 158-161
• [雑誌論文] 赤道域半年周期振動の年々変動と経度依存性について (2014)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 雑誌名: 急発達する低気圧の実態・予測・災害軽減に関する研究集会要旨集 巻: 2014 ページ: 146-149
• [雑誌論文] 北半球冬季熱帯東部太平洋における水平3000km規模の巻雲 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高島久洋、徳永英恵
  • 雑誌名: 2014年度春季大会講演予稿集 巻: 105 ページ: 200-200
• [雑誌論文] The maritime-continental contrasts in the properties of low-level clouds a case study of the summer 2003 of the Yamase, Japan, cloud event (2014)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., T. Hayasaka and M. Sawada
  • 雑誌名: Advances in Meteorology 巻: 2014, ArticleID548091 ページ: 16-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] A global non-hydrostatic model study of a downward coupling through the tropical tropopause layer during a stratospheric sudden warming (2014)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., K. Kodera, and T. Nasuno
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. Discuss. 巻: 14
  • DOI: 10.5194/acpd-14-1-2014
  • 査読あり
• [雑誌論文] 成層圏突然昇温時のTTL内の力学過程の変化について-全球非静力学モデルデータの解析- (2013)
  • 著者名/発表者名: 江口菜穂, 小寺邦彦, 那須野智江
  • 雑誌名: 研究集会「異常気象と気候システム変動のメカニズムと予測可能性」講演要旨集 巻: 2014 ページ: 9-12
• [雑誌論文] EOS/MLSデータに基づく成層圏・中間圏における半年周期振動の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、飯田千尋、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 雑誌名: 研究集会「異常気象と気候システム変動のメカニズムと予測可能性」講演要旨集 巻: 2014 ページ: 13-16
• [雑誌論文] OS/MLSデータに基づく成層圏・中間圏における半年周期振動の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、飯田千尋、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 雑誌名: 2013年度秋季大会講演予稿集 巻: 104 ページ: 253-253
• [学会発表] Role of Stratospheric Cooling on the Tropical Troposphere and the Ocean (2017)
  • 著者名/発表者名: Kodera, K., N. Eguchi, R. Ueyama, B. M. Funatsu and C. Claud
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 発表場所: Makuhari Messe, Chiba, Japan
  • 年月日: 2017-05-20
  • 国際学会
• [学会発表] Impacts of mesospheric westerly-jet instability on the middle and lower atmosphere (2017)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., T. Hirooka and K. Kodera
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 発表場所: Makuhari Messe, Chiba, Japan
  • 年月日: 2017-05-20
  • 国際学会
• [学会発表] Inter-annual and intra-seasonal variations of clouds in the upper Tropical Tropopause Layer observed by CALIOP (2017)
  • 著者名/発表者名: Kowaka, Y., H. Takashima and N. Eguchi
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 発表場所: Makuhari Messe, Chiba, Japan
  • 年月日: 2017-05-20
  • 国際学会
• [学会発表] Role of Stratospheric Cooling on the Tropical Troposphere and the Ocean (2016)
  • 著者名/発表者名: Kodera, K., N. Eguchi and R. Ueyama
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] Cirrus cloud characteristics derived from GOSAT TANSO-FTS spectra: Comparing with CALIOP and MODIS observations (2016)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., Y. Yoshida, Y. Someya, R. Imasu, A. Hamada and T. Inoue
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: Moscow Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会
• [学会発表] 2011年北半球初冬の中間圏・成層圏のジェットの急変について (2016)
  • 著者名/発表者名: 江口菜穂、小寺邦彦、廣岡俊彦
  • 学会等名: 日本気象学会秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学、名古屋
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] Role of Stratospheric Cooling on the Tropical Troposphere and the Ocean (2016)
  • 著者名/発表者名: 小寺邦彦, 江口菜穂, 上山令
  • 学会等名: 第８回熱帯気象研究会
  • 発表場所: 京都大学、宇治
  • 年月日: 2016-09-29
• [学会発表] Sudden tropical stratospheric warming by subtropical jet variation in the middle atmosphere (2016)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., K. Kodera and T. Hirooka
  • 学会等名: International Symposium on the Whole Atmosphere (ISWA)
  • 発表場所: Ito Hall, The University of Tokyo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2016-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] Development of cirrus cloud detection method from TANSO-FTS spectra: Comparing with CALIOP and MODIS observations Part2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., Y. Yoshida, A. Hamada and T. Inoue
  • 学会等名: The 8th GOSAT RA PI Meeting
  • 発表場所: Clock Tower Centennial Hall, Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-06-06
  • 国際学会
• [学会発表] 2007 年ジャワ島洪水における大循環変動の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小寺邦彦、江口菜穂
  • 学会等名: 2016年度日本気象学会春季大会
  • 発表場所: 代々木、日本
  • 年月日: 2016-05-20
• [学会発表] Rapid Transport of Carbon Monoxide and Water Vapor from Troposphere to Stratosphere via Tropical Convection During Stratospheric Sudden Warming (2015)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N. K. Kodera, R. Ueyama, H. Takashima and M. Deushi
  • 学会等名: AGU Fall Meetings
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] Rapid Transport of CO from Troposphere to Stratosphere via Tropical Convection During Stratospheric Sudden Warming 2010 (2015)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N. K. Kodera, R. Ueyama, H. Takashima and M. Deushi
  • 学会等名: The First Asian Conference on Meteorology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2015-10-26
  • 国際学会
• [学会発表] Modulation of the semiannual oscillation associated with stratospheric sudden warming events (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirooka, T., T. Ohta and N. Eguchi
  • 学会等名: 15th European Meteorological Society Annual Meeting
  • 発表場所: Sofia, Bulgaria
  • 年月日: 2015-09-07
  • 国際学会
• [学会発表] Rapid Transport of Carbon Monoxide from Troposphere to Stratosphere via Tropical Convection During Stratospheric Sudden Warming in January 2010 (2015)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N. K. Kodera, R. Ueyama, H. Takashima and M. Deushi
  • 学会等名: Composition and Transport in the Tropical Troposphere and Lower Stratosphere Meeting
  • 発表場所: Boulder, Colorado, USA
  • 年月日: 2015-07-21
  • 国際学会
• [学会発表] Rapid increase of carbon monoxide concentration in the tropical lower stratosphere during stratospheric sudden warming in January 2010 (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Eguchi, K. Kunihiko, R. Ueyama, and H. Takashima
  • 学会等名: 95th AMS Annual Meeting
  • 発表場所: Phoenix, Arizona, USA
  • 年月日: 2015-01-04 – 2015-01-08
• [学会発表] Equatorial Circulation Changes up to the Mesosopause during Stratospheric Sudden Warming Events (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ohata, C. Iida, T. Hirooka, N. Eguchi
  • 学会等名: AGU Fall meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] Horizontally extensive cirrus clouds in the TTL over the eastern tropical Pacific (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takashima and Hanae Tokunaga
  • 学会等名: AGU Fall meeting
  • 発表場所: SanFrancisco, UAS
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] 成層圏子午面循環の熱帯低気圧に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小寺邦彦、江口菜穂
  • 学会等名: 急発達する低気圧の実態・予測・災害軽減に関する研究集会
  • 発表場所: 宇治
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-19
• [学会発表] 赤道域半年周期振動の年々変動と経度依存性について (2014)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 学会等名: 急発達する低気圧の実態・予測・災害軽減に関する研究集会
  • 発表場所: 宇治
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-19
• [学会発表] 2010年1～2月の熱帯下部成層圏の急激なCO濃度増加について (2014)
  • 著者名/発表者名: 江口菜穂、小寺邦彦、上山令、Qian Li、高島久洋
  • 学会等名: 日本気象学会秋季大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-23
• [学会発表] Aura EOS/MLS による熱帯域半年周期振動の変動について (2014)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、飯田千尋、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 学会等名: 日本気象学会秋季大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-23
• [学会発表] Interannual changes of the semiannual oscillation induced by stratospheric sudden warming events (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ohata, C. Iida, T. Hirooka, N. Eguchi
  • 学会等名: EMS Annual Meetings
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2014-10-06 – 2014-10-10
• [学会発表] Rapid Transport of CO and H2O from Troposphere to Stratosphere via Tropical Convection During Stratospheric Sudden Warming (2014)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., K. Kunihiko, R. Ueyama, Q. Li, H. Takashima and C. Kobayashi
  • 学会等名: AOGS 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Interannual changes of the semiannual oscillation induced by stratospheric sudden warming events, (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ohata, C. Iida, T. Hirooka, N. Eguchi
  • 学会等名: AOGS 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] 熱帯成層圏－対流圏結合における対流雲貫入の役割：2009年、2010年 成層圏突然昇温時の事例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小寺邦彦, B. Funatsu, C. Claud, 江口菜穂
  • 学会等名: 日本気象学会春季大会
  • 発表場所: 横浜、神奈川
  • 年月日: 2014-05-21 – 2014-05-24
• [学会発表] 成層圏突然昇温により引き起こされる半年周期振動の年々変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、飯田千尋、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: 横浜、神奈川
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] Rapid increases of CO and H2O in the tropical lower stratosphere during January 2010 stratospheric sudden warming event (2014)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., K. Kunihiko, R. Ueyama, H. Takashima and Q. Li
  • 学会等名: EGU2014
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2014-04-27 – 2014-05-02
• [学会発表] Downward coupling process through TTL during a stratospheric sudden warming: a case study using a global non-hydrostatic model (2014)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., K. Kodera and T. Nasuno
  • 学会等名: SPARC General Assembly
  • 発表場所: Queenstown, New Zealand
• [学会発表] Observed General Circulation Changes up to the Mesopause Level Associated with Sudden Warming Events (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirooka,T., T. Ohata, T. Iida, and N. Eguchi
  • 学会等名: SPARC General Assembly
  • 発表場所: Queenstown, New Zealand
• [学会発表] Rapid increases of CO and H2O in the tropical lower stratosphere during January 2010stratospheric sudden warming event (2014)
  • 著者名/発表者名: Eguchi,N., K. Kunihiko, R. Ueyama, Q. Li, and C. Kobayashi
  • 学会等名: EGU 2014
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] apid Transport of CO and H2O from Troposphere to Stratosphere via Tropical Convection During Stratospheric Sudden Warming (2014)
  • 著者名/発表者名: Eguchi,N., K. Kunihiko, R. Ueyama, Q. Li, H. Takashima and C. Kobayashi
  • 学会等名: AOGS 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Interannual changes of the semiannual oscillation induced by stratospheric sudden warming events (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohata,T., C. Iida, T. Hirooka, N. Eguchi
  • 学会等名: AOGS 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] 成層圏突然昇温により引き起こされる半年周期振動の年々変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、飯田千尋、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: 幕張,千葉
• [学会発表] ンスーンと上部対流圏・下部成層圏の科学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江口菜穂
  • 学会等名: 日本気象学会春季大会
  • 発表場所: 横浜,神奈川
• [学会発表] 熱帯成層圏－対流圏結合における対流雲貫入の役割：2009年、2010年 成層圏突然昇温時の事例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小寺邦彦, B. Funatsu, C. Claud, 江口菜穂
  • 学会等名: 日本気象学会春季大会
  • 発表場所: 横浜,神奈川
• [学会発表] Downward coupling process through TTL during a stratospheric sudden warming: a case study using a global non-hydrostatic model (2013)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., K. Kodera and T. Nasuno
  • 学会等名: WCRP Regional Workshop on Stratosphere-Troposphere Processes and their Role in Climate
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Circulation Changes up to the Mesopause during Stratospheric Sudden Warming Events (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirooka, T., C. Iida, N. Eguchi
  • 学会等名: WCRP Regional Workshop on Stratosphere-Troposphere Processes and their Role in Climate
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] General Circulation Changes up to the Mesopause during Stratospheric Sudden Warming Events (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirooka, T., C. Iida, N. Eguchi
  • 学会等名: 3rd SPARC / Dynamical Variability (DynVar) Workshop & 1st SPARC / Stratospheric Network for the Assessment of Predictability (SNAP) Workshop
  • 発表場所: Reading, England, UK
• [学会発表] Stratospheric impact on tropical convection (2013)
  • 著者名/発表者名: Kodera, K., N. Eguchi, T. Nasuno and R. Ueyama
  • 学会等名: Davos Atmosphere and Cryosphere Assembly
  • 発表場所: Davos, Switzerland
  • 招待講演
• [学会発表] Observed Circulation Changes up to the Mesopause during Sudden Warming Events (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirooka, T., T. Ohata, T. Iida, and N. Eguchi
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: SanFrancisco, USA
• [学会発表] Stratospheric dynamical signal propagating through TTL : a case study of SSW period using a global non-hydrostatic model (2013)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., K. Kodera and T. Nasuno
  • 学会等名: AGU fall meeting
  • 発表場所: SanFrancisco, USA
• [学会発表] 成層圏突然昇温時における中間圏での大循環変動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 廣岡俊彦、飯田千尋、江口菜穂
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張,千葉
• [学会発表] 成層圏突然昇温時のTTL内の力学過程の変化について-全球非静力学モデルデータの解析- (2013)
  • 著者名/発表者名: 江口菜穂、小寺邦彦、那須野智江
  • 学会等名: 研究集会「異常気象と気候システム変動のメカニズムと予測可能性」
  • 発表場所: 宇治,京都
• [学会発表] EOS/MLSデータに基づく成層圏・中間圏における半年周期振動の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、飯田千尋、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 学会等名: 研究集会「異常気象と気候システム変動のメカニズムと予測可能性」
  • 発表場所: 宇治,京都
• [学会発表] EOS/MLSデータに基づく成層圏・中間圏における半年周期振動の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大羽田剛史、飯田千尋、廣岡俊彦、江口菜穂
  • 学会等名: 日本気象学会秋季大会
  • 発表場所: 仙台,宮城
• [学会発表] 成層圏突然昇温前後の中間圏力学場の変動(II) (2013)
  • 著者名/発表者名: 廣岡俊彦、飯田千尋、江口菜穂
  • 学会等名: 日本気象学会秋季大会
  • 発表場所: 仙台,宮城
• [図書] 図説地球環境の事典 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉﨑正憲 ・野田彰 他編
  • 総ページ数: 392
  • 出版者: 朝倉書店