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近年、全球規模の気候変動における、対流圏-成層圏結合変動の重要性が特に認識されてきた。そのような上下結合のかなりの部分は、対流圏で励起され、成層圏に伝播する様々な大規模の波動(惑星規模のものを特に惑星波と言う)によって担われている。本研究では、以下の3点で述べるように、観測データと大気大循環モデル(GCM)のシミュレーションデータを用いて、低緯度から中高緯度に至る広範な地域における惑星波の変動を調査した。
1 気候学的な条件で強制された既存のコントロールランデータを用いて、熱帯下部成層圏における一年(季節)変化の力学を、温度、循環、波駆動などの視点から調べた。特に、北半球の冬には、波駆動が強くなり、それが強い循環(上向き、極向きの流れ)を駆動し、より低い温度を誘起する。この季節における強い波駆動は、熱帯の活発な積雲活動により励起される赤道波及び北半球から赤道向きに伝播してくる惑星・総観規模の波動によってもたらされている。本結果は、アメリカ気象学会誌(J. Atmos. Sci.)に受理された。
2 対流圏-成層圏の大循環の将来変化を調査するGCM実験のために、東京大学気候システムセンターなどで開発されたGCMを用いた予備テストを行なった。モデルの分解能や、海面水温、オゾン分布などについてテストし、もっともらしい気候状態を再現した。
3 2に関連して、観測データを用いて、冬季北半球における惑星波特性の季節内・年々変動を検討した。具体的には、成層圏に侵入する惑星波活動の強弱が対流圏のどのような特徴に関連があるかを調べた。
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