２機の金星探査機による相補的観測データを用いた金星大気物質循環の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22244060
• 研究機関: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 中村 正人 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (20227937)
• 研究分担者: 高木 征弘 京都産業大学, 理学部, 准教授 (00323494) ; 山本 勝 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (10314551) ; はしもと じょーじ 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (10372658) ; 今村 剛 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (40311170) ; 松田 佳久 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (60134772) ; 大月 祥子 専修大学, 商学部, 講師 (90523291) ; 林 祥介 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20180979) ; 小郷原 一智 滋賀県立大学, 工学部, 助教 (50644853)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 金星大気 / 大気力学 / 雲物理 / Venus Express / あかつき

研究概要

欧州の金星探査機Venus Expressにより得られた観測データを金星探査機「あかつき」のデータ解析システムで分析するとともに、数値シミュレーションを行い、大気中の物質循環のメカニズムを探った。これまでの研究を通じて、金星大気科学の到達点と今後の課題を明確化し、来年金星に到達する「あかつき」による研究計画をアップデートすることができた。
・時間的に連続した惑星画像を用いて雲の移動から風速分布を求める方法の改良を行った。とくに、雲の移動量をサブピクセル精度で求める際に問題となるpeak-locking errorの低減手法の初期検討を行った。こうして高度化したアルゴリズムでVenus Expressによる紫外画像から得られた高次プロダクトをアーカイブするとともに、「あかつき」データを半自動的にデータ処理するパイプラインを構築した。
・Venus Expressの紫外画像の解析により、雲層内の太陽光吸収物質の高度分布が数年スケールで顕著に変動していること、それが二酸化硫黄の変動と相関していることを見いだした。
・Venus Express電波掩蔽データの解析手法を改良して高精度の温度分布を導出し、大気重力波の伝搬・砕波の全球的な特性を解明した。また従来不可能であった低高度までの温度分布を得ることに成功した。
・雲層内の対流のエネルギー収支を数値モデルで調べ、日射が強い低緯度や日中で対流が抑制されるという、通常の惑星上の対流と異なる性質を明らかにした。
・大気大循環モデルにより高速風と潮汐波が存在する状況下の極渦を調査し、水平収束や渦度により雲形態や極渦鉛直構造がどう決まるかを明らかにした。また、雲層下部のマイクロスケール擾乱により形成される２種の大気安定度鉛直構造（波動型と局所増大型）を３次元領域モデル実験で示した。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Inverse insolation dependence of Venus' cloud-level convection (2014)
  • 著者名/発表者名: Imamura, T., T. Higuchi, Y. Maejima, M. Takagi, N. Sugimoto, K. Ikeda, and H. Ando
  • 雑誌名: Icarus 巻: 228 ページ: 181-188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Return to Venus of the Japanese Venus Climate Orbiter AKATSUKI (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Y. Kawakatsu, C. Hirose, T. Imamura, N. Ishii, T. Abe, A.Yamazaki, M. Yamada, K. Ogohara, K. Uemizu, T. Fukuhara, S. Ohtsuki, T. Satoh, M. Suzuki, M. Ueno, J. Nakatsuka, N. Iwagami, M. Taguchi, S. Watanabe, Y. Takahashi, G. L. Hashimoto, H. Yamamoto
  • 雑誌名: Acta Astronautica 巻: 93 ページ: 384-389
  • 査読あり
• [学会発表] Inverse insolation dependence of Venus's cloud-level convection (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Imamura, T. Higuchi, Y. Maejima, M. Takagi, N. Sugimoto, K. Ikeda, H. Ando
  • 学会等名: International Venus Workshop
  • 発表場所: Catania, Italy
  • 年月日: 2013-06-13
• [学会発表] Limb fitting and cloud tracking for the study of the Venus atmosphere (2013)
  • 著者名/発表者名: OGOHARA Kazunori, KASHIMURA Hiroki, KOUYAMA Toru, SATO Naoki, TAKAGI Masahiro, IMAMURA Takeshi, HORINOUCHI Takeshi
  • 学会等名: International Venus Workshop
  • 発表場所: Catania, Italy
  • 年月日: 2013-06-10
• [学会発表] Vertical wavenumber spectra of gravity waves in terrestrial planetary atmospheres
  • 著者名/発表者名: H. Ando, T. Imamura, S. Tellmann, M. Pätzonld and B. Häusler
  • 学会等名: 10th AOGS
  • 発表場所: ブリズベン/オーストラリア
• [学会発表] Vertical structure of Venusian polar vortex investigated by radio occultation technique in Venus Express
  • 著者名/発表者名: H. Ando, T. Imamura
  • 学会等名: Venus Conference
  • 発表場所: カターニア/イタリア
• [学会発表] Temporal variation of UV reflectivity of Venus: VEX/VMC data analysis
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, G.L., M. Yamada, and T. Satoh
  • 学会等名: International Venus Workshop
  • 発表場所: Catania, Italy
  • 招待講演