大気大循環モデルによる下層・中層大気の波動と積雲対流の比較研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13740278
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 堀之内 武 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助手 (50314266)
• キーワード: 大気大循環モデル / GCM / 大気波動 / 大気潮汐 / 積雲対流 / 中層大気 / 大気光イメージング / メソスケールモデル

研究概要

各国の代表的な中層大気大循環モデルにおける赤道域の大気波動を、比較研究した。前年度に行った下部成層圏の波動の解析にひき続き、今年度は上部成層圏、中間圏の波動を解析した.その結果、中間圏における高速ケルビン波が中間圏の運動量且収支に果たす寄与はどのモデルでも小さく、また、多くのモデルで無視可能に近いことがわかった.中間圏におけるケルビン波の重要性については諸説あるが、今回は下層大気における積雲対流も含めて多くのモデルについて解析しており、現実大気においても同様であることがほぼ確実となった.一方、これまで中間圏下部では、その重要性についてほとんど議論すらされたことのない、太陽非同期潮汐が、幾つかのモデルでは一定の役割を果たしていることが示された。さらに、積雲パラメタリゼーションのクロージャーの仮定に応じて、波動励起特性がどのように変わるかを示した。(以上、Horinouchi et al.,2003)
熱帯での積雲対流により励起される波動をさらに調べるため、気象メソスケールモデルの鉛直高度範囲を100kmまで拡大した初めての数値実験を行ない、中間圏界面における波動砕波の過程を明らかにした(Horinouchi et al.,2002).モデルの設定を様々に変えてさらに調べ、大気光イメージング観測に見られる砕波との対応関係を示した(Horinouhi,2003,J.Atmos.Solar Terr.Phys.,投稿中)。

研究成果

• [文献書誌] Horinouchi, T: "Mesoscale variability of tropical precipitation : validation of satellite estimates of wave forcing using TOGA-COARE radar data"Journal of the Atmospheric Sciences. 59・16. 2428-2437 (2002)
• [文献書誌] Horinouchi, T., T.Nakamura, J.Kosaka: "Convectively generated mesoscale gravity waves simulated throughout the middle atmosphere"Geophysical Research Letters. 29・21. 2007,doi:10.1029/2002GL016069 (2002)
• [文献書誌] Horinouchi, T., S.Pawson, K.Shibata, 他8名: "Tropical cumulus convection and upward propagating waves in middle atmospheric GCMs"Journal of the Atmospheric Sciences. (受理). (2003)
• [文献書誌] Sherwood, S.C., T.Horinouchi, H.Zeleznik: "Convective impact on temperatures observed near the tropopause"Journal of the Atmospheric Sciences. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] Fujiwara, M., M.K.Yamamoto, H.Hashiguchi, T.Horinouchi, S.Fukao: "Turbulence at the Tropopause due to Breaking Kelvin Waves Observed by the Equatorial Atmosphere Radar"Geophysical Research Letters. 30(4). 1171,doi:10.1029/2002GL016278 (2003)
• [文献書誌] Yamamoto, M.K., M.Fujiwara, T.Horinouchi, H.Hashiguchi, S.Fukao, M.D.Yamanaka: "Kelvin-Helmholtz instability around the tropical tropopause observed with the Equatorial Atmosphere Radar"Geophysical Research Letters. (印刷中). (2003)