高解像度気候モデルを用いた中層大気力学の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19204047
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 佐藤 薫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90251496)
• 研究分担者: 冨川 喜弘 情報システム研究機構, 国立極地研究所, 助教 (20435499) ; 河谷 芳雄 (独)海洋研究開発機構, 地球環境変動研究領域, 研究員 (00392960) ; 高橋 正明 東京大学, 気候システム研究センター, 教授 (70188051) ; 中村 卓司 情報・システム研究機構, 国立極地研究所, 教授 (40217857) ; 堤 雅基 情報・システム研究機構, 国立極地研究所, 准教授 (80280535)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 気象

研究概要

大気重力波を解像可能な中層大気大循環モデルを用いて現実的な境界条件下で3年分積分を行い,得られたデータを解析してこれまでにない精度での中層大気力学の解明を行った.具体的には,ロスビー波や重力波を含む運動量収支,重力波の発生源の特定と3次元伝播,成層圏界面および対流圏界面の構造と維持機構,赤道成層圏準2年振動の駆動機構,上部中間圏の順圧・傾圧不安定擾乱の力学を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] On the three-dimensional residual mean circulation and wave activity flux of the primitive equations. (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Kinoshita, Y.Tomikawa, K.Sato
  • 雑誌名: J. Met. Soc. Japan 88 ページ: 373-394,doi:10.2151/jmsj. 2010-307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ozone enhanced layers in the 2003 Antarctic ozone hole. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tomikawa, K.Sato
  • 雑誌名: Met. Soc. Japan 88 ページ: 1-14,doi:10.2151/jmsj.2010-101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport and mixing in the extratropical tropopause region in a high vertical resolution GCM. Part I : Potential vorticity and heat budget analysis. (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Miyazaki, S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, M.Takahashi, K.Sato
  • 雑誌名: J. Atmos. Sci. 67 ページ: 1293-1314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport and mixing in the extratropical tropopause region in a high vertical resolution GCM. Part II : Relative importance of large-scale and small-scale dynamics. (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Miyazaki, K.Sato, S.Watanabe, Y.Tomikawa, Y.Kawatani, M.Takahashi
  • 雑誌名: J. Atmos. Sci. 67 ページ: 1315-1336
  • 査読あり
• [雑誌論文] The roles of equatorial trapped waves and internal inertia-gravity waves in driving the quasi-biennial oscillation. Part I : zonal mean wave forcing. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kawatani, K.Sato, D.J.Dunkerton, S.Watanabe, S.Miyahara, M.Takahashi
  • 雑誌名: J. Atmos. Sci. 67 ページ: 963-980
  • 査読あり
• [雑誌論文] The roles of equatorial trapped waves and internal inertia-gravity waves in driving the quasi-biennial oscillation. Part II : Three-dimensional distribution of wave forcing. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kawatani, K.Sato, D.J.Dunkerton, S.Watanabe, S.Miyahara, M.Takahashi
  • 雑誌名: J. Atmos. Sci. 67 ページ: 981-997
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent developments in gravity wave effects in climate models, and the global distribution of gravity wave momentum flux from observations and models. Q. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.J.Alexander, M.Geller, C.McLandress, S.Polavarapu, P.Preusse, F.Sassi, K.Sato, S.Eckermann, M.Ern, A.Hertzog, Y.Kawatani, M.Pulido, T.Shaw, M.Sigmond, R.Vincent, S.Watanabe
  • 雑誌名: J. Roy. Meteorol. Soc. 136 ページ: 1103-1124
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the origins of mesospheric gravity waves. (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, K.Miyazaki, M.Takahashi
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 36 ページ: L19801,doi:10.1029/2009GL039908
  • 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, M.Takahashi, K.Sato, S.P.Alexander, T.Tsuda
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 114 ページ: D01102,doi:10.1029/2008JD010374
  • 査読あり
• [雑誌論文] Longitudinal dependence of ozone recovery in the Antarctic polar vortex revealed by balloon and satellite observations (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, Y.Tomikawa, G.Hashida, T.Yamanouchi, H.Nakajima, T.Sugita
  • 雑誌名: J. Atmos. Sci. 66 ページ: 1807-1820
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of the eastward 4-day wave in the Antarctic winter mesosphere using a gravity wave resolving general circulation model. (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Watanabe, Y.Tomikawa, K.Sato, Y.Kawatani, K.Miyazaki, M.Takahashi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 114 ページ: D16111,doi:10.1029/2008JD011636
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study of inertia-gravity waves in the middle stratosphere based on intensive radiosonde observations. (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Tateno, K.Sato
  • 雑誌名: J. Meteorol. Soc. Japan 86 ページ: 719-732
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gravity wave generation around the polar vortex in the stratosphere revealed by 3-hourly radiosonde observations at Syowa Station. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, M.Yoshiki
  • 雑誌名: J. Atmos. Sci. 65 ページ: 3719-3735,doi:10.1175/2008JAS2539.1
  • 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, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, K.Miyazaki, M.Takahashi, K.Sato
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 113 ページ: D12110,doi:10.1029/2008JD010026
  • 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, K.Sato, S.Watanabe, Y.Kawatani, K.Miyazaki, M.Takahashi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 113 ページ: D17117,doi:10.1029/2008JD009786
  • 査読あり
• [学会発表] The use of high-resolution GCMs for the improvement of gravity wave parameterizations. (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, K.Miyazaki, M.Takahashi (Invited)
  • 学会等名: ISSI Gravity Wave Team Meeting
  • 発表場所: Bern, Switzerland.
  • 年月日: 20100222-20100226
• [学会発表] Gravity wave generation and propagation in the middle atmosphere revealed by a high-resolution GCM. (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, K.Miyazaki, M.Takahashi (Invited)
  • 学会等名: IGAC-SPARC Joint Workshop in Kyoto "The One Atmosphere : Integration, Interface, and Impact
  • 発表場所: Kyoto, Japan.
  • 年月日: 20091025-20091026
• [学会発表] The roles of 3-dimensional propagating gravity waves and equatorial trapped gravity waves on driving the quasi biennial oscillation : A study of high resolution atmospheric general circulation model. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kawatani, K.Sato, T.J.Dunkerton, S.Watanabe, S.Miyahara, M.Takahashi
  • 学会等名: MOCA-09, Joint Assembly of IAMAS, IAPSO and IACS
  • 発表場所: Montreal, Canada.
  • 年月日: 20090719-20090729
• [学会発表] Gravity wave generation and propagation in the middle atmosphere revealed by a high-resolution GCM. (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, K.Miyazaki, S.Tateno, M.Takahashi (Invited)
  • 学会等名: MOCA-09, Joint Assembly of IAMAS, IAPSO and IACS
  • 発表場所: Montreal, Canada.
  • 年月日: 20090719-20090729
• [学会発表] Gravity wave generation and propagation in the middle atmosphere revealed by a high-resolution GCM. (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, K.Miyazaki, S.Tateno, M.Takahashi
  • 学会等名: The American Meteorological Society, 15th Conference on Middle Atmosphere
  • 発表場所: Stowe, U.S.A.
  • 年月日: 20090608-20090612
• [学会発表] The roles of 3-dimensional propagating gravity waves and equatorial trapped gravity waves on driving the quasi biennial oscillation : A study of high resolution atmospheric general circulation model. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kawatani, K.Sato, T.J.Dunkerton, S.Watanabe, S.Miyahara, M.Takahashi
  • 学会等名: The American Meteorological Society, 15th Conference on Middle Atmosphere
  • 発表場所: Stowe, U.S.A.
  • 年月日: 20090608-20090612
• [学会発表] On the three-dimensional residual circulation and wave activity flux of the primitive equations. (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Kinoshita, Y.Tomikawa, K.Sato
  • 学会等名: MOCA-09, Joint Assembly of IAMAS, IAPSO and IACS
  • 発表場所: Montreal, Canada.
  • 年月日: 2009-07-22
• [学会発表] Program of the Antarctic Syowa MST/IS radar. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, M.Tsutsumi, T.Sato, A.Saito, Y.Tomikawa, K.Nishimura, T.Yamanochi, H.Yamagishi, T.Aso, M.Ejiri
  • 学会等名: International Symposium : Fifty Years after IGY Modern Information Technologies and Earth and Solar Sciences
  • 発表場所: Tsukuba, Japan.
  • 年月日: 20081110-20081113
• [学会発表] A study of the middle atmosphere dynamics using a gravity-wave resolving GCM. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, K.Miyazaki, S.Tateno, M.Takahashi (Invited)
  • 学会等名: SPARC 4th General Assembly
  • 発表場所: Bologna, Italy.
  • 年月日: 20080831-20080905
• [学会発表] Analysis of extratropical UTLS structure using a high vertical resolution GCM. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Miyazaki, S.Watanabe, Y.Tomikawa, Y.Kawatani, M.Takahashi, K.Sato
  • 学会等名: SPARC 4th General Assembly
  • 発表場所: Bologna, Italy.
  • 年月日: 20080831-20080905
• [学会発表] Global distribution of atmospheric waves in the equatorial upper troposphere and lower stratosphere : AGCM simulation of sources and propagation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Kawatani, M.Takahashi, K.Sato, S.Alexander, T.Tsuda
  • 学会等名: SPARC 4th General Assembly
  • 発表場所: Bologna, Italy.
  • 年月日: 20080831-20080905
• [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.Kawatani, M.Takahashi, K.Sato, S.Watanabe, Y.Tomikawa, K.Miyazaki
  • 学会等名: SPARC 4th General Assembly
  • 発表場所: Bologna, Italy.
  • 年月日: 20080831-20080905
• [学会発表] Ozone enhanced layers in the Antarctic ozone hole. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Tomikawa, K.Sato
  • 学会等名: SPARC 4th General Assembly
  • 発表場所: Bologna, Italy.
  • 年月日: 20080831-20080905
• [学会発表] General aspects of a T213L256 middle atmosphere general circulation model. (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, 14 K.Miyazaki, M.Takahashi, K.Sato
  • 学会等名: SPARC 4th General Assembly
  • 発表場所: Bologna, Italy.
  • 年月日: 20080831-20080905
• [学会発表] A study of the middle atmosphere dynamics using a gravity-wave resolving GCM simulations. (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, K.Miyazaki, M.Takahashi (Invited)
  • 学会等名: 5^<th> AOGS Annual Meeting and Geosciences World Community Exhibition
  • 発表場所: Busan, Korea.
  • 年月日: 20080616-20080620
• [学会発表] Development of a T213L256 middle atmosphere general circulation model. (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Watanabe, Y.Kawatani, Y.Tomikawa, M.Takahashi, K.Sato (Invited)
  • 学会等名: International CAWSES Symposium
  • 発表場所: Kyoto, Japan.
  • 年月日: 20071023-20071027
• [学会発表] Wintertime Temperature Maximum at the subtropical stratopause in a T213L256 AGCM. (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Tomikawa, S.Watanabe, Y.Kawatani, K.Miyazaki, M.Takahashi, K.Sato (Invited)
  • 学会等名: International CAWSES Symposium
  • 発表場所: Kyoto, Japan.
  • 年月日: 20071023-20071027
• [学会発表] 3-D activities of equatorial gravity waves in a high-resolution AGCM. (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Kawatani, M.Takahashi, S.Watanabe, S.Miyahara, K.Sato
  • 学会等名: International CAWSES Symposium
  • 発表場所: Kyoto, Japan.
  • 年月日: 20071023-20071027
• [学会発表] 3-d Activities of equatorial gravity waves simulated in a high-resolution AGCM. (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Kawatani, M.Takahashi, K.Sato, S.Miyahara, S.Watanabe
  • 学会等名: Chapman Conference on The Role of the Stratosphere in Climate and Climate Change
  • 発表場所: Santorini, Greece.
  • 年月日: 20070924-20070928
• [学会発表] Longitudinally-dependent ozone recovery in the Antarctic polar vortex revealed by satellite-onboard ILAS-II observation in 2003. (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, Y.Tomikawa, H.Nakajima, T.Sugita
  • 学会等名: Chapman Conference on The Role of the Stratosphere in Climate and Climate Change
  • 発表場所: Santorini, Greece.
  • 年月日: 20070924-20070928
• [学会発表] A Mechanism for the Wintertime Temperature Maxima at the Subtropical Stratopause in a T213L256 AGCM. (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Tomikawa, S.Watanabe, Y.Kawatani, K.Miyazaki, M.Takahashi, K.Sato
  • 学会等名: Chapman Conference on The Role of the Stratosphere in Climate and Climate Change
  • 発表場所: Santorini, Greece.
  • 年月日: 20070924-20070928
• [学会発表] Dynamics of the Antarctic ozone hole dissipation revealed by ground-based and satellite observations. (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Sato, Y.Tomikawa, G.Hashida, H.Nakajima, T.Sugita, T.Yamanouchi
  • 学会等名: 14th Conference on Middle Atmosphere
  • 発表場所: Portland, U.S.A.
  • 年月日: 20070820-20070824
• [学会発表] Influences of meridional circulation on driving the SAO in a T213L256 AGCM. (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Watanabe, Y.Tomikawa, Y.Kawatani, M.Takahashi, K.Sato
  • 学会等名: 14th Conference on Middle Atmosphere
  • 発表場所: Portland, U.S.A.
  • 年月日: 20070820-20070824
• [学会発表] Gravity waves generation around the polar vortex in the stratosphere. (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Sato (Invited)
  • 学会等名: 24th IUGG General Assembly
  • 発表場所: Perugia, Italy.
  • 年月日: 20070702-20070713
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www-aos.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~kanto