| 研究課題/領域番号 |
18K13616
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
木下 武也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 大気海洋相互作用研究分野, 研究員 (20648638)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 赤道波 / ロスビー波 / 物質輸送 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者は、赤道域の波活動に伴う循環場を3次元的に捉える理論の開発、解析手法の確立に向け、研究を進めている。今年度は海大陸域における観測キャンペーン（YMC-Sumatra 2017）で行ったスマトラ島ベンクルでのラジオゾンデ強化観測データを用いて、熱帯上部対流圏における大気重力波活動とその背景場の関係について解析研究を行った。大気重力波は、時空間スケールの幅が広く、発生源も対流活動や山岳、ジェット前線システム等局所的に存在する大気波動であるとともに、その時空間構造についてはまだ未解明な部分が多い。本研究では周波数解析から大気重力波成分を抽出し、その存在領域、存在期間、背景場との関係について事例解析を行った。この研究は国内・国際学会等において発表するとともに、論文化し投稿、現在改訂中である。一方、理論研究においては、成層圏に卓越する停滞性惑星波そのものによる渦位ゆらぎの効果および温位面のゆがみの効果をこれまで申請者が導出してきた3次元理論に含めることに成功した。本研究で得られた新たな3次元残差流を、大気大循環モデルデータに適用して、大気微量成分の輸送に関する事例解析を行い、その有用性を確認した。研究代表者は、これらの成果をまとめ論文化している。さらに、温位座標における有限振幅波にも適用可能な3次元波活動度フラックスに関する研究（Kinoshita et al. 2016）、3次元質量重み付き平均流に関する研究（Kanno and Iwasaki 2018）の研究を参考に、温位面における非定常Rossby波活動そして、それに伴う物質輸送を3次元に記述する理論を導出した。この研究についても論文化し投稿、現在改訂中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
研究代表者は、海大陸域のラジオゾンデ観測データにこれまで導出した波活動を3次元に記述する理論を適用し、大気重力波の特性を明らかにすべく研究を進めている。解析研究では、国内・国際学会での発表を通じて議論を行い、それらをもとに論文化し投稿、改訂中である。理論研究においては、停滞性惑星波そのものによる温位面のゆがみ、渦位ゆらぎを考慮した3次元残差流の導出に成功し、論文化した。さらに、対流圏下層の物質輸送や不安定波などの表現をより正確に行うことのできる温位座標における質量重み付き平均系において、新たな理論を導出し論文化し投稿中である。以上より本研究は、当初予定していた理論の導出、解析研究を行うだけでなく、論文化まで進めることができたため、当初の計画以上に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度に引き続き、解析研究においては、海大陸域のラジオゾンデ観測データを用い、重力波活動に伴う背景場の変調の詳細を明らかにすることを目指す。具体的には、赤道準二年振動が存在する成層圏における背景東西風速の鉛直シアが大きい領域、そして上部対流圏においてKelvin波が卓越する領域に焦点を当て、これらの領域に存在可能な重力波、そして実際に観測されている重力波を明らかにする。一方、理論研究においても、引き続き熱帯対流圏―成層圏における波活動・そしてそれに伴う物質輸送を詳細に記述可能な理論の開発を進める予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
現在投稿中の海大陸域のラジオゾンデ観測データを用いた解析結果をまとめた論文は、今年度中に出版される可能性があったが、次年度の出版となった。次年度に上記論文の出版費用として使用予定である。
また、出版費用が予定金額よりも低い場合は、国内学会および国際学会において研究成果を発表し、他の研究者と議論を行い、最新の研究情報を得るため旅費として使用予定である。並びに、研究協力者との打ち合わせのため、旅費として使用予定である。
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