大気重力波の自発的な放射過程の解明

• 研究課題/領域番号: 25800265
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 杉本 憲彦 慶應義塾大学, 法学部(日吉), 准教授 (10402538)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 気象学 / 地球流体力学 / 大気重力波 / 自発的放射

研究成果の概要

大気重力波の自発的な放射過程について、理論的および数値的に研究を行い、一定の成果を得た。f平面浅水系においては、様々な渦的流れを用いて、重力波の定量的調査を行い、高低気圧の非対称な重力波放射を世界で初めて報告した。また、3次元系では、新たな自発的放射理論の構築と、数値実験による自発的放射の反作用の定量化に成功した。これまでのこの研究領域の成果により、「地球流体における渦からの自発的な重力波放射の研究」として、日本流体力学会の2016年度学会賞（竜門賞）を受賞した。

研究成果

• [国際共同研究] エコールポリテクニーク/エコールノルマルシュペリエール/パリ第６大学(フランス)
• [国際共同研究] ケルン大学/ミュンヘン連邦大学(ドイツ)
• [国際共同研究] エコールポリテクニーク/エコールノルマルシュペリエール/パリ第６大学(フランス)
• [国際共同研究] ケルン大学/ミュンヘン連邦大学(ドイツ)
• [国際共同研究] エコールポリテクニーク/エコールノルマルシュペリエール/パリ第６大学(フランス)
• [国際共同研究] ケルン大学/ミュンヘン連邦軍大学(ドイツ)
• [雑誌論文] Three-Dimensional Structures of Thermal Tides Simulated by a Venus GCM (2018)
  • 著者名/発表者名: Takagi Masahiro、Sugimoto Norihiko、Ando Hiroki、Matsuda Yoshihisa
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Planets 巻: 123 号: 2 ページ: 335-352
  • DOI: 10.1002/2017je005449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertical structure of the axi-asymmetric temperature disturbance in the Venusian polar atmosphere: Comparison between radio occultation measurements and GCM results (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ando, Takeshi Imamura, Norihiko Sugimoto, Masahiro Takagi, Hiroki Kashimura, Silvia Tellmann, Martin Paetzold, Bernd Haeusler, Yoshihisa Matsuda
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Planets 巻: 122 号: 8 ページ: 1687-1703
  • DOI: 10.1002/2016je005213
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of an ensemble Kalman filter data assimilation system for the Venusian atmosphere (2017)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Akira Yamazaki, Toru Kouyama, Hiroki Kashimura, Takeshi Enomoto, and Masahiro Takagi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 9321-9321
  • DOI: 10.1038/s41598-017-09461-1
  • NAID: 120006366787
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 竜門賞受賞記念解説「地球流体における渦からの自発的な重力波放射の研究」 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦
  • 雑誌名: ながれ 巻: 36 ページ: 181-185
  • NAID: 40021259648
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Inertia-gravity wave radiation from the elliptical vortex in the f-plane shallow water system (2017)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto
  • 雑誌名: Fluid Dynamics Research 巻: 49 号: 2 ページ: 025508-025508
  • DOI: 10.1088/1873-7005/aa529e
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nonlinear interaction between vortex and wave in rotating shallow water (2017)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto
  • 雑誌名: Vortex Structures in Fluid Dynamic Problems 巻: - ページ: 33-52
  • DOI: 10.5772/65431
  • ISBN: 9789535129431, 9789535129448
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 渦からの自発的な重力波放射とその反作用 -海洋のエネルギー収支の再考- (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦, Riwal Plougonven
  • 雑誌名: 月間海洋 総特集「海洋循環に果たすスケール間相互作用の理解 / 南北・上下から見た日本の気象と気候」 巻: 49
  • 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] IR heterodyne spectrometer MILAHI for continuous monitoring observatory of Martian and Venusian atmospheres at Mt. Haleakala, Hawaii (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa, H., S. Aoki, H. Sagawa, Y. Kasaba, I. Murata, G. Sonnabend, M. Sornig, S. Okano, J.R. Kuhn, J.M. Ritter, M. Kagitani, T. Sakanoi, M. Taguchi, K. Takami
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 126 ページ: 34-48
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2016.06.004
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The puzzling Venusian polar atmospheric structure reproduced by a general circulation model (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Ando, N. Sugimoto, M. Takagi, H. Kashimura, T. Imamura, Y. Matsuda
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7:10398 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1038/ncomms10398
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Generation and backreaction of spontaneously emitted inertia-gravity waves (2016)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto and Riwal Plougonven
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 未定 号: 7 ページ: 3519-3525
  • DOI: 10.1002/2016gl068219
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inertia-gravity wave radiation from the merging of two co-rotating vortices in the f-plane shallow water system (2015)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto
  • 雑誌名: Physics of Fluids 巻: 27 号: 12 ページ: 121701-121701
  • DOI: 10.1063/1.4936869
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Theoretical Study on the Spontaneous Radiation of Inertia-gravity Waves Using the Renormalization Group Method. Part I: Derivation of the Renormalization Group Equations (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, Y., K. Sato, and N. Sugimoto
  • 雑誌名: Journal of the Atmospheric Sciences 巻: 72 号: 3 ページ: 957-983
  • DOI: 10.1175/jas-d-13-0370.1
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Theoretical Study on the Spontaneous Radiation of Inertia-gravity Waves Using the Renormalization Group Method. Part II: Verification of the Theoretical Equations by Numerical Simulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, Y., K. Sato, and N. Sugimoto
  • 雑誌名: Journal of the Atmospheric Sciences 巻: 72 号: 3 ページ: 984-1009
  • DOI: 10.1175/jas-d-13-0371.1
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cyclone-anticyclone asymmetry in gravity wave radiation from a co-rotating vortex pair in rotating shallow water (2015)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Keiichi Ishioka, Hiromichi Kobayashi, and Yutaka Shimomura
  • 雑誌名: Journal of Fluid Mechanics 巻: 未定
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Baroclinic instability in the Venus atmosphere simulated by GCM (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, N., M. Takagi, and Y. Matsuda
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. Planets 巻: 119 号: 8 ページ: 1950-1968
  • DOI: 10.1002/2014je004624
  • 査読あり
• [雑誌論文] Waves in a Venus general circulation model (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, N., M. Takagi, and Y. Matsuda
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 41 号: 21 ページ: 7461-7467
  • DOI: 10.1002/2014gl061807
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse insolation dependence of Venus' cloud-level convection (2014)
  • 著者名/発表者名: Imamura, T., T. Higuchi, Y. Maejima, M. Takagi, N. Sugimoto, K. Ikeda, and H. Ando
  • 雑誌名: Icarus 巻: 228 ページ: 181-188
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2013.10.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Baroclinic Modes in the Atmosphere on Venus Simulated by AFES (2013)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Masahiro Takagi, Yoshihisa Matsuda, Yoshiyuki O. Takahashi, Masaki Ishiwatari, and Yoshi-Yuki Hayashi
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Mechanics Japan 巻: 61 号: 0 ページ: 11-21
  • DOI: 10.11345/nctam.61.11
  • NAID: 130004463834
  • ISSN: 1348-0693, 1349-4244
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Reynolds-averaged turbulence modelling approach to the maintenance of the Venus superrotation (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshizawa, Hiromichi Kobayashi, Norihiko Sugimoto, Nobumitsu Yokoi, Yutaka Shimomura
  • 雑誌名: Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics 巻: 107 号: 6 ページ: 614-639
  • DOI: 10.1080/03091929.2013.803546
  • 査読あり
• [学会発表] Generation and backreaction of spontaneously emitted inertia-gravity waves -An update of the ocean energy budget- (2017)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto and Riwal Plougonven
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
• [学会発表] 大気と海洋の流れと渦 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦
  • 学会等名: 流れと澱みを語る会
  • 招待講演
• [学会発表] 地球流体における 渦からの自発的な重力波放射の研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2017 竜門賞受賞記念講演
  • 招待講演
• [学会発表] Generation and backreaction of spontaneously emitted inertia-gravity waves (2017)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto and Riwal Plougonven
  • 学会等名: IASPO-IAMAS-IAGA Joint Assembly 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 渦からの自発的な重力波放射とその反作用 ～海洋のエネルギー収支も念頭に～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦, Riwal Plougonven
  • 学会等名: 2016 大槌シンポジウム
  • 発表場所: 浪板交流促進センター (岩手県上閉伊郡大槌町)
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] AFESおよびLMD/GCMで再現された金星大気中の波の比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦, Sebastien Lebonnois, 高木征弘, 松田佳久
  • 学会等名: 日本気象学会2016年度秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学 (名古屋市)
  • 年月日: 2016-10-27
• [学会発表] 自発的重力波放射とその反作用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦, Riwal Plougonven
  • 学会等名: 日本気象学会2016年度秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学 (名古屋市)
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] High-resolution numerical simulation of Venus atmosphere by AFES (2016)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, H. Kashimura, M. Takagi, H. Ando, T. Imamura, Y. Matsuda, W. Ohfuchi, T. Enomoto, Y.-O. Takahashi, and Y.-Y. Hayashi
  • 学会等名: The joint 48th meeting of the Division for Planetary Sciences (DPS) and 11th European Planetary Science Congress (EPSC)
  • 発表場所: Pasadena, CA, USA
  • 年月日: 2016-10-18
  • 国際学会
• [学会発表] f 平面浅水系における渦の併合過程からの重力波放射 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学 (金沢市)
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Generation and impact of gravity waves from the dipole (2016)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto and Riwal Plougonven
  • 学会等名: 2016 SPARC Gravity Wave Symposium
  • 発表場所: Pennsylvania State University, State College, PA, USA
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会
• [学会発表] Cyclone-anticyclone asymmetry in gravity waves radiated from geophysical flows (2016)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto
  • 学会等名: Seminar at Institut de Physique du Globe de Paris
  • 発表場所: University of Paris Diderot, Paris, France
  • 年月日: 2016-02-04
  • 招待講演
• [学会発表] Cyclone-anticyclone asymmetry in gravity wave radiation from vortical flows in f-plane shallow water (2016)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto
  • 学会等名: Meteorological colloquium and Institute seminar at the Institute for Atmospheric and Environmental sciences
  • 発表場所: Goethe-Universitat, Frankfurt, Germany
  • 年月日: 2016-01-21
  • 招待講演
• [学会発表] Waves reproduced by AFES for Venus (金星AFESで再現された波) (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦, 樫村博基, 高木征弘, 松田佳久, 安藤紘基, 今村剛, 志水達也, 大淵済, 榎本剛, 高橋芳幸, 林祥介
  • 学会等名: 惑星大気研究連絡会
  • 発表場所: 京都産業大学むすびわざ館, 京都
  • 年月日: 2015-10-31
  • 招待講演
• [学会発表] 金星上層大気中の波 (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦, 高木征弘, 松田佳久, 安藤紘基, Sebastien Lebonnois
  • 学会等名: 日本気象学会2015年度秋季大会スペシャルセッション「『あかつき』金星大気探査カウントダウン」
  • 発表場所: 京都テルサ, 京都
  • 年月日: 2015-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] Cyclone-anticyclone asymmetry in gravity wave radiation from vortical flows in rotating shallow water (2015)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto
  • 学会等名: NewWave: New challenges in internal wave dynamics
  • 発表場所: Centre Blaise Pascal - Ecole normale superieure de Lyon, Lyon, France
  • 年月日: 2015-10-14
  • 国際学会
• [学会発表] Atmospheric structure in the Venusian polar region; first report on reproduction by General Circulation Model (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Ando, Norihiko Sugimoto, Masahiro Takagi, Hiroki Kashimura, Takeshi Imamura, and Yoshihisa Matsuda
  • 学会等名: IUGG (International Union of Geodesy and Geophysics) 2015
  • 発表場所: Prague Congress Centre, Prague, Czech
  • 年月日: 2015-06-23
  • 国際学会
• [学会発表] Cyclone-anticyclone asymmetry in gravity wave radiation from a vortex co-rotating pair in rotating shallow water (2014)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Keiichi Ishioka, Hiromichi Kobayashi, and Yutaka Shimomura
  • 学会等名: Seminar of the Laboratoire de Physique
  • 発表場所: Ecoles Normale Superieure de Lyon, Lyon, France
  • 年月日: 2014-12-09
• [学会発表] Baroclinic instability in the Venus atmosphere simulated by general circulation model (2014)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Masahiro Takagi, and Yoshihisa Matsuda
  • 学会等名: European Planetary Science Congress 2014 (EPSC-2014)
  • 発表場所: Centro de Congressos do Estoril, Cascais, Portugal
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-12
• [学会発表] AFES simulation for Venus (Atmospheric general circulation model For the Earth Simulator) (2014)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Hiroki Kashimura, Masahiro Takagi, Yoshihisa Matsuda, Hiroki Ando, Takeshi Imamura, Wataru Ohfuchi, Takeshi Enomoto, Yoshiyuki O. Takahashi, and Yoshi-Yuki Hayashi
  • 学会等名: The 40th General Assembly of Committee on Space Research (COSPAR 2014)
  • 発表場所: Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia
  • 年月日: 2014-08-02 – 2014-08-10
• [学会発表] Spontaneous gravity wave radiation in an f-plane shallow water system - cyclone-anticyclone asymmetry - (2014)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Keiichi Ishioka, Hiromichi Kobayashi, and Yutaka Shimomura
  • 学会等名: Seminar of the Laboratoire de Meteorologie Dynamique
  • 発表場所: Ecole Polytechnique, Palaiseau, France
  • 年月日: 2014-06-17
• [学会発表] High-resolution simulation of Venus atmosphere based on AFES (Atmospheric GCM For the Earth Simulator) (2014)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Masahiro Takagi, and Yoshihisa Matsuda
  • 学会等名: Seminar of the Laboratoire de Meteorologie Dynamique
  • 発表場所: Universite Pierre et Marie Curie, Paris, France
  • 年月日: 2014-05-22
• [学会発表] Baroclinic modes in the Venus atmosphere simulated by AFES (Atmospheric GCM For the Earth Simulator) (2013)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Masahiro Takagi, and Yoshihisa Matsuda
  • 学会等名: 4th International Venus Workshop
  • 発表場所: Museo Diocesano, Catania, Italy
• [学会発表] Spontaneous gravity wave radiation from vortices in an unbounded f-plane shallow water system (2013)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Keiichi Ishioka, Hiromichi Kobayashi, and Yutaka Shimomura
  • 学会等名: Workshop on “Mathematical Aspects of Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics”
  • 発表場所: Institut d'Etudes Scientifiques de Cargese, Cargese, France
• [学会発表] Spontaneous gravity wave radiation from a co-rotating vortex pair in an unbounded f-plane shallow water system (2013)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Keiichi Ishioka, Hiromichi Kobayashi, and Yutaka Shimomura
  • 学会等名: RIMS International Conference on “Zonal Flows in Geophysical and Astrophysical Fluids”
  • 発表場所: Kansai Seminar house, Kyoto, Japan
• [学会発表] f 平面浅水系における渦併合からの自発的な重力波放射 -高低気圧渦の非対称性- (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本 憲彦, 小林 宏充, 下村 裕, 石岡圭一
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2013
  • 発表場所: 東京農工大学, 小金井
• [学会発表] f 平面浅水系における高低気圧の非対称な重力波放射 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本 憲彦, 小林 宏充, 下村 裕, 石岡圭一
  • 学会等名: 日本気象学会2013年度秋季大会
  • 発表場所: 仙台国際センター, 仙台
• [学会発表] Spontaneous gravity wave radiation in an f-plane shallow water system "cyclone-anticyclone asymmetry"
  • 著者名/発表者名: Norihiko Sugimoto, Keiichi Ishioka, Hiromichi Kobayashi, and Yutaka Shimomura
  • 学会等名: 80th ESC Seminar
  • 発表場所: The Earth Simulator Center, Yokohama, Japan
  • 招待講演
• [図書] 法学・経済学・自然科学から考える環境問題 (2017)
  • 著者名/発表者名: 青木淳一, 秋山豊子, 大平哲, 金谷信宏, 小林宏充, 杉本憲彦, 六車明
  • 総ページ数: 164
  • 出版者: 慶應義塾大学出版会
  • ISBN: 9784766424461
• [図書] 風はなぜ吹くのか、どこからやってくるのか (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉本憲彦
  • 総ページ数: 392
  • 出版者: ベレ出版
• [備考] 研究成果の公開WEBページ（個人）
  • URL: http://user.keio.ac.jp/~nori/
• [備考] 研究成果の公開WEBページ（法学部）
  • URL: http://k-ris.keio.ac.jp/Profiles/171/0017018/profile.html
• [備考] 研究成果の公開WEBページ（自然科学研究教育センター）
  • URL: http://www.sci.keio.ac.jp/member/detail.php?eid=00014
• [備考] 杉本憲彦の研究成果の公開WEBページ
  • URL: http://user.keio.ac.jp/~nori/
• [備考] 杉本憲彦の研究成果の公表WEBページ
  • URL: http://user.keio.ac.jp/~nori/
• [備考] 杉本憲彦の研究成果の公表WEBページ
  • URL: http://user.keio.ac.jp/~nori/research-k.htm