成層圏オゾンの全球的輸送に関する研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02044078
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 廣田 勇 京都大学, 理学部, 教授 (70025485)
• 研究分担者: SCHOEBERL Ma NASAゴダードスペースフライトセンター, 大気モデリング部門, 研究課長 ; JAFFE Daniel アラスカ大学, 助教授 ; BOVILLE Byro 大気科学センター, 気候および全球力学部・気候モデル課(米国), 副課長 ; BRASSEUR Guy 大気科学センター, 大気化学部・大気モデリング課(米国), 課長 ; GILLE John C 大気科学センター, 大気化学部・全球・遠隔観測課(米国), 課長 ; 神沢 博 国立極地研究所, 資料系, 助手 (20150047) ; 塩谷 雅人 京都大学, 理学部, 助手 (50192604)
• キーワード: 成層圏オゾン / SBUVオゾンデ-タ / TOMSオゾンデ-タ / 赤道ケルビン波 / 半年周期振動 / 準2年周期振動 / ENSO

研究概要

平成2年度には、SBUV(Solar Backscatter Ultraviolet)オゾンデ-タ、TOMS(Total Ozone Mapping Spectrometer)オゾン全量デ-タ、およびNMC(National Meteorological Center)作製の成層圏全球温度場・高度場デ-タの基本的な編集作業をおこなった。次にこれらのデ-タを用いて、オゾンおよび力学場の事例解析をおこなった。
まずSBUVオゾンデ-タを用いた解析から、赤道域中・上部成層圏においては簡単な光化学理論(チャップマン理論)から予想されるように、オゾン量と温度の逆相関関係が見い出された。この関係にもとづき、オゾン場の日々の変動について調べたところ、力学的によく知られている赤道ケルビン波を検出することに成功した。統計的にこのケルビン波の活動性を定量化したところ、その活動性は半年周期で変動していることがわかった。さらに、その半年周期変動自身が赤道域下部成層圏で卓越する準2年周期振動(QBO)のモジュレ-ションを受けている可能性も示唆された。
またTOMSオゾン全量デ-タについても赤道域に重点をおきオゾン全量の変動を調べた。その結果、赤道域においては東西波数が1の偏差が1年を通して卓越していること、帯状平均値および波数1の振幅が1年周期で変動していることがわかった。さらに1年周期の変動を除去すると、東西方向に一様なオゾン全量のQBOが見られる。また東西の非一様成分はENSO(エルニ-ニョ・南方振動)サイクルと密接に関連していることもわかった。

研究成果

• [文献書誌] M.Shiotani: "Eastward travelling waves in the southern hemisphere stratosphere during the spring of 1983" Q.J.R.Meteorol.Soc.116. 913-927 (1990)
• [文献書誌] I.Hirota: "Midwinter warmings in the southern hemisphere Stratosphere in 1988" Q.J.R.Meteorol.Soc.116. 929-941 (1990)
• [文献書誌] I.Hirota: "Kelvin waves near the equatorial Stratopause as seen in SBUV ozone deta" J.Met.Soc.Japan. (1991)