| 研究課題/領域番号 |
16K17801
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
高麗 正史 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80733550)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 対流圏界面 / 乱流エネルギー消散率 / ラジオゾンデ / 大気レーダー |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、南極での乱流エネルギー消散率の推定と、対流圏界面高度の変動要因という２つについて研究を実施した。
南極昭和基地における大型大気レーダー及びラジオゾンデそれぞれから、自由大気中の乱流エネルギー消散率の推定を行い、それらを比較した。南極の自由大気中の乱流エネルギー消散率の推定は、世界初の試みである。また、ラジオゾンデに基づく推定の検証は十分に行われておらず、今回、先行研究と比べ2桁大きなサンプル(数1000回)のラジオゾンデ観測データに基づく検証を実施した。本研究では、Thorpe長とOzmidov長との間の比例定数を1とした。その結果、レーダー・ラジオゾンデのどちらの推定においても、高度1.5～20kmにおいて、エネルギー消散率は同程度の値の幅を持つことが示された。高度依存性を調べると、成層圏で２つの推定結果はよく一致するのに対し、対流圏ではラジオゾンデの推定値のほうが大きかった。先行研究での直接数値計算の結果を踏まえると、この結果は、対流圏と成層圏で卓越する乱流発生源のメカニズムの違いがあることを示唆している。季節変化を調べると、冬季から春季にかけて、成層圏の乱流のエネルギー消散率が増大する傾向にあることがわかった。これは、大気重力波の季節変化と対応している、それらの関係を強く示唆するものである。この結果についての速報を国内・国際学会(極域科学シンポジウム、Joint SPARC Workshop) で発表しており、現在、投稿論文を準備中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
南極自由大気で乱流エネルギー消散率を初めて推定することができた。また、乱流エネルギー消散率について、２つの推定結果の比較し、乱流発生要因の物理メカニズムについて示唆を得ることができた。
一方で、レーダーの推定結果との比較を通して、ラジオゾンデの型の変更に伴う内部データ処理の変更によって、温度データの特性が変化していることが判明した。そのため、物理量に変換する前の元データから再処理する必要が生じた。
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| 今後の研究の推進方策 |
ブリザードなどの南極特有の気象現象に伴う乱流エネルギー消散率の変動を調べ、対流圏界面付近の温度・大気微量成分の鉛直構造にどのような影響を与えるか、オゾンゾンデ・水蒸気ゾンデの観測データも含めて解析を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
ラジオゾンデの測器変更があり、変更前後でデータの特性が異なることが判明した。そのため、データの再処理を行う必要があり、今年度中の論文執筆が間に合わなかった。次年度の８月までに論文を執筆・投稿する予定である (論文投稿料・英文校正料)。
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