階層的数値モデルによる金星大気重力波の励起、伝播、散逸過程の解明

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19H01971
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分17020:大気水圏科学関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 杉本 憲彦 慶應義塾大学, 法学部(日吉), 教授 (10402538)
• 研究分担者: 高木 征弘 京都産業大学, 理学部, 教授 (00323494) ; 安藤 紘基 京都産業大学, 理学部, 助教 (00706335) ; 野口 克行 奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (20397839) ; 黒田 剛史 東北大学, 理学研究科, 助教 (40613394) ; 宮本 佳明 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 准教授 (90612185)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 大気重力波 / 金星 / パラメタリゼーション / データ同化 / 観測システムシミュレーション実験

研究成果の概要

大気重力波は、運動量やエネルギーを輸送、再分配し、惑星大気において重要な働きを担う。本課題では、階層的な数値モデルを用いて、金星大気の重力波の諸過程を包括的に解明することを目標とした。
その結果、惑星規模の重力波である熱潮汐波の励起、伝播、散逸による運動量輸送のみならず、短周期の重力波である赤道ケルビン波の励起メカニズムや雲量変動への役割、さらには小規模な重力波が熱潮汐波から自発的に励起され、運動量の再分配を担うことまで、世界初となる様々な成果をあげた。

自由記述の分野

地球流体力学、惑星大気科学、気象力学、計算科学、数値流体力学

研究成果の学術的意義や社会的意義

金星は地球の姉妹星と称されるが、その大気大循環は地球と大きく異なっている。この大気大循環の違いが、どのような力学の相違によるのかを理解することは、大気科学や流体力学のもっとも重要な学術的「問い」の一つである。
本研究では、モデル内の取扱いや理論的な理解が不十分な金星の大気重力波に焦点をあて、階層的な数値モデルを用いて、重力波の励起、伝播、散逸といった諸過程を調べ、その大気大循環への役割を世界で初めて明らかにした、大きな学術的意義がある。