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2008 年度 実績報告書

太陽活動が及ぼす地球大気への影響のモデリングと定量化

研究課題

研究課題/領域番号 17340140
研究機関九州大学

研究代表者

廣岡 俊彦  九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90253393)

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, 准教授 (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, 助教 (50298741)
秋吉 英治  (独)国立環境研究所, 大気圏環境研究領域, 主任研究員 (10270589)
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
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。まず、CCSR/NIES化学気候モデルを用いて、太陽放射11年周期振動の成層圏オゾンへの影響を調べた。赤道域上部成層圏のオゾン変化は太陽放射による影響で生じるのに対し、赤道域下部成層圏のオゾン変化は、火山噴火の効果が一番大きいことがわかった。後者は、1980-2004年の間でオゾン濃度変動の要因別の回帰解析を行うことにより明らかになったもので、下部成層圏では、太陽活動変動と同程度の時間間隔で生じた火山爆発によるシグナルを太陽変動として拾い上げる可能性のあることがわかった。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、熱圏領域における下層大気起源の重力波活動度について太陽活動依存性を調べた。その結果、下層大気起源の大気重力波の卓越周期は、太陽活動度にかかわらず、高度とともに短くなることがわかった。一方、大気重力波に伴う中性大気の風速・温度変動の振幅は、太陽活動度が増加するにしたがって弱くなる結果が得られた。これは、熱圏の大気密度が太陽活動度に伴い増加することや、熱圏下部における静的安定度が太陽活動に伴い変化することが原因であることがわかった。また、これらの重力波の特徴は、CHAMP衛星により得られた特徴とも定性的に一致するものであった。さらに、下層大気に起源を持つと考えられる2〜3時間程度の顕著な変動が極域熱圏大気に見られ、夏季に振幅が大きく冬季に振幅が小さくなるという特微が得られた。

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (26件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of stratospheric circulation on the predictability of the tropospheric Northern annular mode2009

    • 著者名/発表者名
      H. Mukougawa, et al.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 36

      ページ: doi : 10.1029/2008GL037127

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global distribution of atmospheric waves in the equatorial upper troposphere and lower stratosphere : AGCM simulation of sources and propagation.2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawatani, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 114

      ページ: doi : 10.1029/2008JD010374

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Connection between the Asian summer monsoon and stratosphere-troposphere circulation over the Asian region.2009

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan 87

      ページ: 119-138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A CCM simulation of the breakup of the Antarctic polar vortex in the years 1980-2004 under the CCMVal scenarios.2009

    • 著者名/発表者名
      H. Akiyoshi, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 114

      ページ: doi : 10.1029/2007JD009261

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clear sky UV simulations in the 21st century based on ozone and temperature projections from Chemistry-Climate Models.2009

    • 著者名/発表者名
      K. Tourpali, et al.
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics 9

      ページ: 1165-1172

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The impact of stratospheric ozone recovery on thropopause height trends.2009

    • 著者名/発表者名
      S. -W. Son, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Climate 22

      ページ: 429-445

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 国際オゾンシンポジウム2008報告.2009

    • 著者名/発表者名
      中根英昭, 他
    • 雑誌名

      天気 56

      ページ: 145-156

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the east Asian subtropical westerly jet simulated by CCSR/NIES/FRCGC coupled climate system model.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang, et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan 86

      ページ: 257-278

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A precipitation seesaw mode between northeast Asia and Siberia in summer caused by Rossby waves over the Eurasian continent.2008

    • 著者名/発表者名
      K. Iwao, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Climate 21

      ページ: 2401-2419

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wintertime temperature maximum at the subtropical stratopause in a T213L256 GCM.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tomikawa, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 113

      ページ: doi : 10.1029/2008JD009786

    • 査読あり
  • [雑誌論文] General aspects of a T213L256 middle atmosphere general circulation model.2008

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 113

      ページ: doi : 10.1029/2008 JD010026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global distribution of atmospheric waves in the equatorial upper Troposphere and lower stratosphere : COSMIC observations of wave mean flow interactions2008

    • 著者名/発表者名
      S. P. Alexander, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 113

      ページ: doi : 10.1029/2008JD010039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrodynamics of the formation of ionospheric wavenumber-four longitudinal structure.2008

    • 著者名/発表者名
      H. Jin, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 113

      ページ: doi : 10.1029/2008JA013301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A solar terminator wave in thermosphere neutral densities measured by the CHAMP satellite2008

    • 著者名/発表者名
      J. M. Forbes, et al.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 35

      ページ: doi : 10.1029/2008GL034075

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupled chemistry climate model simulations of the solar cycle in ozone and temperature.2008

    • 著者名/発表者名
      J. Austin, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 113

      ページ: doi : 10.1029/2007JD009391

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 成層圏循環が対流圏北半球環状モードの予測可能性に及ぼす影響.2008

    • 著者名/発表者名
      向川均, 他
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所年報 51B

      ページ: 355-363

  • [学会発表] Transient meridional circulations in the stratosphere associated with stratospheric sudden warming events.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hirooka, et al.
    • 学会等名
      AGU 2008 Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2008-12-16
  • [学会発表] Predictability of stratospheric circulations in Northern Hemisphere winters from 2001 to 2006.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ichimaru, et al.
    • 学会等名
      AGU 2008 Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2008-12-16
  • [学会発表] 成層圏突然昇温と中層大気循環.2008

    • 著者名/発表者名
      廣岡俊彦
    • 学会等名
      MTI研究集会
    • 発表場所
      国立
    • 年月日
      2008-11-28
  • [学会発表] 1980-2004年の南極渦崩壊時期とオゾンホールとの関係.2008

    • 著者名/発表者名
      秋吉英治, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2008年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-11-21
  • [学会発表] 化学気候モデルを用いた赤道成層圏太陽変動と火山変動の影響評価.2008

    • 著者名/発表者名
      山下陽介, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2008年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-11-21
  • [学会発表] 北半球秋季から冬季にかけての成層圏QBOと対流圏循環との関係.2008

    • 著者名/発表者名
      井上誠, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2008年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-11-21
  • [学会発表] 3次元Wave Activity FluxによるGCM中の1日潮汐波の解析.2008

    • 著者名/発表者名
      熊田桂子, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2008年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-11-21
  • [学会発表] 成層圏突然昇温に伴う中間圏界面付近での大気微量成分変動について.2008

    • 著者名/発表者名
      志賀友哉, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2008年度秋季大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-11-19
  • [学会発表] 大気大循環モデルによる熱圏極域重力波に関する研究.2008

    • 著者名/発表者名
      三好勉信, 他
    • 学会等名
      第124回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-10
  • [学会発表] The stratospheric and tropospheric variability around the North Poleassociated with the solar cycle and the QBO.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamashita, et al.
    • 学会等名
      SPARC 4th General Assembly
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2008-09-04
  • [学会発表] A CCM simulation of the change in stratospheric ozone, temperature, zonal-wind, and breakup date of the Antarctic polar vortex in the years 1980-2004.2008

    • 著者名/発表者名
      H. Akiyoshi, et al.
    • 学会等名
      SPARC 4th General Assembly
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2008-09-04
  • [学会発表] Predictability of stratospheric circulations during recent sudden warming events.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ichimaru, et al.
    • 学会等名
      SPARC 4th General Assembly
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2008-09-01
  • [学会発表] Influence of stratospheric circulation on the predictability of the tropospheric Northern annular mode.2008

    • 著者名/発表者名
      H. Mukougawa, et al.
    • 学会等名
      SPARC 4th General Assembly
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2008-09-01
  • [学会発表] The relationship between the stratospheric quasi-biennial oscillation (QBO) and tropospheric circulation from the Northern hemisphere summer to winter.2008

    • 著者名/発表者名
      M. Inoue, et al.
    • 学会等名
      SPARC 4th General Assembly
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2008-09-01
  • [学会発表] The roles of 3-dimensional propagating gravity waves and equatorial trapped waves on driving the Quasi-Biennial Oscillation.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawatanini, et al.
    • 学会等名
      SPARC 4th General Assembly
    • 発表場所
      Bologna, Italy
    • 年月日
      2008-09-01
  • [学会発表] 下熱圏の日没直後に現れる大気波動と潮汐波との関連について.2008

    • 著者名/発表者名
      三好勉信, 他
    • 学会等名
      第32回極域宙空圏シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-08-05
  • [学会発表] Upward propagation of atmospheric waves from the troposphere to the thermosphere and its impact on the general circulation in the thermosphere.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyoshi, et al.
    • 学会等名
      37th COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2008-07-14
  • [学会発表] Planetary-scale ozone anomalies associated with atmospheric tides in the upper stratosphere and lower mesosphere.2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hirooka, et al.
    • 学会等名
      Quadrennial Ozone Symposium 2008
    • 発表場所
      Tromso, Norwey
    • 年月日
      2008-07-03
  • [学会発表] 2001-2006年冬季の成層圏循環の予測可能性について.2008

    • 著者名/発表者名
      一丸知子, 他
    • 学会等名
      2008年日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2008-05-29
  • [学会発表] 赤道成層圏QBOに於ける赤道波と3次元内部重力波の役割.2008

    • 著者名/発表者名
      河谷芳雄, 他
    • 学会等名
      2008年日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2008-05-29
  • [学会発表] 下部成層圏における亜酸化窒素濃度、オゾン全量、極渦崩壊時期の年々変動とその相関関係.2008

    • 著者名/発表者名
      秋吉英治, 他
    • 学会等名
      2008年日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2008-05-29
  • [学会発表] 成層圏突然昇温に伴う子午面循環について(II).2008

    • 著者名/発表者名
      永柄恵, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2008年度春季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-21
  • [学会発表] 化学気候モデルを用いた極域大気の研究.2008

    • 著者名/発表者名
      秋吉英治, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2008年度春季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-21
  • [学会発表] 高解像度気候モデルを用いた中層大気の大気重力波の研究.2008

    • 著者名/発表者名
      舘野聡, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2008年度春季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-21
  • [学会発表] 太陽活動、QBOの位相に関連した北極域の変動、鉛直構造2008

    • 著者名/発表者名
      山下陽介, 他
    • 学会等名
      日本気象学会2008年度春季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-20
  • [学会発表] Atmospheric tides in the upper stratosphere and lower mesosphere as inferred from coupled chemistry-climate model simulations.2008

    • 著者名/発表者名
      M. Kitamura, et al.
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2008
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2008-04-17
  • [図書] ココが知りたい地球温暖化2009

    • 著者名/発表者名
      (独)国立環境研究所地球環境研究センター編著
    • 総ページ数
      182
    • 出版者
      成山堂書店

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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