| 研究課題/領域番号 |
17340140
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
廣岡 俊彦 九州大学, 大学院理学研究院, 教授 (90253393)
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| 研究分担者 |
宮原 三郎 九州大学, 大学院理学研究院, 教授 (70037282)
三好 勉信 九州大学, 大学院理学研究院, 助教授 (20243884)
高橋 正明 東京大学, 気候システム研究センター, 教授 (70188051)
藤原 均 東北大学, 大学院理学研究科, 助手 (50298741)
秋吉 英治 (独)国立環境研究所, 成層圏オゾン層変動研究プロジェクト, 主任研究員 (10270589)
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| キーワード | 太陽活動 / 大気大循環 / 光化学反応 / シミュレーション |
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| 研究概要 |
本研究は、多様に変化する太陽活動が地球大気に与える影響について、大気大循環モデルの開発とそれを用いた数値実験、ならびに観測データの解析を通して定量的に明らかにすることを目的とする。本年度に得られた成果は以下の通りである。太陽活動11年周期変動の影響を入れた化学気候モデルを用いたシミュレーションを行い、成層圏以下のオゾン分布に与える影響を調べた。その結果、太陽変動のオゾン濃度への影響は、熱帯上部成層圏と下部成層圏で顕著であることがわかった。また、太陽活動極大期と極小期の間に、50hPa高度で正の、10hPa高度で負のオゾン偏差が得られることに関し力学的な要因を調べたところ、それらが11年で変動する鉛直流によって形成されることがわかった。さらに、夏季の上部成層圏域のオゾン場に卓越する一日潮汐の特徴を調べ、1hPa付近と5hPa付近に位相の異なる2つの変動ピークが存在することを初めて明らかにした。並行して、熱圏モデルと化学反応を含まない大気大循環モデルを結合したモデルを用いたシミュレーションを行い、オーロラエネルギー流入により極域熱圏で励起される大規模波動に加え、昼夜境界や真夜中の温度異常帯でも地球の自転に伴って伝播性の大気擾乱が励起されることを初めて示した。また、低緯度域中間圏・下部熱圏領域で見られる周期20-60日の季節内振動が、下層大気から伝播してくるケルビン波や一日潮汐波により励起されており、対流圏での季節内振動と密接に関連していることがわかった。同時に、太陽活動度の20-30日変動が下部熱圏における一日潮汐波や東西平均東西風に及ぼす影響は非常に小さいことがわかった。さらに、大気の上下結合に関与する、慣性重力波や潮汐波、赤道波などの波動の3次元的振る舞いと時間平均場との相互作用を記述できる3次元wave activity fluxを導出した。
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