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2011 年度 実施状況報告書

熱帯域における成層圏-対流圏間の力学的結合過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23710025
研究機関九州大学

研究代表者

江口 菜穂  九州大学, 応用力学研究所, 助教 (50378907)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワード国際情報交流 / 成層圏対流圏間物質交換過程 / 熱帯対流圏界面遷移層 / 微量気体成分 / 巻雲 / 衛星観測データ / 数値実験
研究概要

研究目的に沿って、主に以下の研究内容を実施した。データサーバーを構築し、衛星観測データおよび、客観解析データ、数値実験データを収集し、解析に使用できるようデータの加工を行った。衛星観測データは、雲、微量気体成分の情報を提供しているCALIPSO/CALIOP、Aura/EOS MLS、MODISデータを主に取得した。また、現在リトリーバル処理中のISS JEM/SMILESのデータ (2010年10月~翌4月) に関する情報収集を行った。気象場データとして、ECMWF、NCEP、JCDAS、MERRAの客観解析データセットを取得した。さらに、数値実験データとして、全球雲解像モデルNICAMの2009年12月から2010年2月の計算結果を取得した。また、GEOS-5に関する情報収集を行った。NICAMデータの有用性の検証として、2010年1月に発生した成層圏突然昇温に注目した事例解析を行った。NICAMデータでは衛星観測では得られない、上昇流、非断熱加熱項等のデータを提供している。解析の結果、客観解析データ等のこれまでの結果と同様に、突然昇温が現実よりも5日程早く発生していたものの、力学場に関しては突然昇温現象が再現されていることがわかった。また、突然昇温オンセット日後に、対流圏内の積雲活動および対流圏と成層圏内の循環場が強化されていることが確かめられた。しかし、衛星データとの比較より、上部対流圏以高の水蒸気、雲関連物理量は、現実をうまく再現できていない可能性がでてきたため、本研究では次年度以降、NICAMデータ内の力学的物理量に着目して解析を進めることにした。上記解析結果を国際学会で発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

達成されている点:研究計画に基づき、データサーバーの構築、データ収集と加工、さらに取得した衛星観測データおよび客観解析データ、数値実験データ質の評価を行った。数値実験で突然昇温が再現されていることが確認され、対流圏と成層圏間で連続して循環場が強化されていることを明らかにした。得られた成果を国際学会で発表した。達成されなかった点:計算機リソースの制限 (節電含む) 等で複数事例を計算する数値実験が予定通り行えず、当初予定していた類似事例の合成解析が行えなかった。衛星観測データとの比較の結果、数値実験内の上部対流圏の雲微物理過程の改良が必要であることが判明し、本年度は雲、水蒸気データを利用した定量的な解析を実施できなかった。

今後の研究の推進方策

初年度より、引き続き、衛星観測データおよび客観解析データとの比較を行いつつ、数値実験 (NICAM) データの力学場の解析を実施し、突然昇温オンセット前後の対流圏内の力学場の変化に特に注目して解析を進める。さらに、当初研究計画にあるように、衛星観測データを同化しているGEOS-5による数値実験計算を実施し、事例を増やすことで突然昇温前後の対流圏、成層圏内の力学場の変化を総合的に理解することを目指す。繰越額が発生した主な事由は、年度初めに、使用できる予算が3割削減されるとの通知を受け、予定していた計算機リソースを、研究推進に支障の無い範囲で最小限に留めて導入したこと、および当初予定していた数値実験が節電の影響で実施されなかったことから、それを保存する媒体が必要でなくなったことが挙げられる。

次年度の研究費の使用計画

次年度の研究費の主な使用目的は、データサーバーの性能強化のためと、数値実験データ蓄積のためのハードディスクの増設費用、および海外機関との共同研究であるため、打ち合わせのための海外出張旅費、国内協力者との打ち合わせのための国内旅費である。さらに研究成果発表用に国際学会参加費用と論文投稿料等に充てる。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Sudden Changes in the Tropical Stratospheric and Tropospheric Circulation during January 20092011

    • 著者名/発表者名
      Kodera, K., N. Eguchi, J.N. LEE, Y. Kuroda and S. Yukimoto
    • 雑誌名

      Journal of the Meteorological Society of Japan

      巻: 89 ページ: 283-290

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retrieval algorithm for CO2 and CH4 column abundances from short-wavelength infrared spectral observations by the Greenhouse gases observing satellite2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Y., Ota, Y., Eguchi, N., Kikuchi, N., Nobuta, K., Tran, H., Morino, I., and Yokota, T.
    • 雑誌名

      Atmospheric Measurement Technics

      巻: 4 ページ: 717-734

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First observations of CO2 absorption spectra recorded in 2005 using an airship-borne FTS (GOSAT TANSO-FTS BBM) in the SWIR spectral region2011

    • 著者名/発表者名
      Oguma. H., I. Morino, H. Suto, Y. Yoshida, N. Eguchi, A. Kuze, T. Yokota
    • 雑誌名

      International Journal of Remote Sensing

      巻: 32 ページ: 9033-9049

    • 査読あり
  • [学会発表] Stratospheric sudden warming impact on the tropical troposphere seen in NICAM simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Eguchi. N., K. Kodera and T. Nasuno
    • 学会等名
      Workshop on Stratospheric Sudden Warming and its Role in Weather and Climate Variation
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      22- 24 February, 2012
  • [学会発表] Impact of stratospheric sudden warming event on tropical circulation and convection2012

    • 著者名/発表者名
      Kodera. K., H. Mukougawa, Y. Kuroda and N. Eguchi
    • 学会等名
      Workshop on Stratospheric Sudden Warming and its Role in Weather and Climate Variation
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      22- 24 February, 2012
  • [学会発表] General circulation changes up to the mesopause region during stratospheric sudden warming events2012

    • 著者名/発表者名
      Hirooka. T., H. Naoe, Y. Kawatani and N. Eguchi
    • 学会等名
      Workshop on Stratospheric Sudden Warming and its Role in Weather and Climate Variation
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      22- 24 February, 2012
  • [学会発表] Study of the stratospheric sudden warming impact on the composition in the tropical troposphere2011

    • 著者名/発表者名
      Eguchi. N. and K. Kodera
    • 学会等名
      American Geophysical Union fall meeting 2011
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      5-9 December, 2011
  • [学会発表] Impact of sudden stratospheric dynamical change on the tropical convection and circulation2011

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, N. and K. Kodera
    • 学会等名
      The International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG)
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      28 June - 7July, 2011
  • [学会発表] SEASONAL VARIATIONS OF GREENHOUSE GAS COLUMN-AVERAGED DRY AIR MOLE FRACTIONS RETRIEVED FROM SWIR SPECTRA OF GOSAT TANSO-FTS2011

    • 著者名/発表者名
      Eguchi. N., Y. Yoshida, I. Morino, N. Kikuchi, T. Saeki, M. Inoue, O. Uchino, S. Maksyutov, H.Watanabe and T. Yokota
    • 学会等名
      The IEEE Geoscience and Remote Sensing Society
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      24-29 July, 2011
  • [学会発表] Impact of stratospheric sudden warming event on the tropical circulation and convection2011

    • 著者名/発表者名
      Kodera. K., H. Mukougawa, Y. Kuroda, and N. Eguchi
    • 学会等名
      Fifth Korea-Japan-China Joint Conference on Meteorology(招待講演)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      24-26 October, 2011
  • [学会発表] Characteristics of "YAMASE" Cloud : A case study of summer 20032011

    • 著者名/発表者名
      Eguchi. N., T. Hayasaka, M. Sawada
    • 学会等名
      The Fifth Korea-Japan-China Joint Conference on Meteorology,
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      24-26 October, 2011
  • [学会発表] 成層圏突然昇温現象の熱帯への影響: 大循環モデル実験2011

    • 著者名/発表者名
      小寺邦彦, 向川均, 黒田友二,江口菜穂
    • 学会等名
      第8 回「異常気象と長期変動」研究集会
    • 発表場所
      宇治
    • 年月日
      2011年11月8-9日
  • [学会発表] 成層圏突然昇温現象の熱帯対流圏への影響: 大気大循環モデル実験2011

    • 著者名/発表者名
      小寺邦彦, 向川均, 黒田友二,江口菜穂
    • 学会等名
      日本気象学会2011年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2011年11月16―18日
  • [学会発表] GOSAT TANSO-FTS SWIRから導出されたXCO2とXCH4の検証ー地上高分解能FTSと航空機観測データを用いてー2011

    • 著者名/発表者名
      井上誠, 森野勇, 内野修, 宮本祐樹, 江口菜穂, 吉田幸生, 横田達也, 町田敏暢, 澤庸介, 松枝秀和, Patra P K
    • 学会等名
      日本気象学会 2011年度春季大会
    • 発表場所
      渋谷
    • 年月日
      2011年 5月18-21日
  • [学会発表] カラム平均濃度 XCO2, XCH4 の季節・経年変化2011

    • 著者名/発表者名
      江口菜穂, 吉田幸生, 森野勇, 佐伯田鶴, 横田達也, Shamil Maksyutov, 渡辺宏
    • 学会等名
      第17 回大気気化学討論会
    • 発表場所
      宇治
    • 年月日
      2011 年10月18-20日
  • [学会発表] Progress status of the GOSAT SWIR L2 retrieval algorithm improvement2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshida. Y., N. Eguchi, Y. Ota, S. Oshchepkov, A. Bril, N. Kikuchi, T. Saeki, N. Kikuchi, K. Nobuta, T. Miyasaka, T. Murakami, I. Morino, O. Uchino, S. Maksyutov, G. Toon, and T. Yokota
    • 学会等名
      The 7th International Workshop on Greenhouse Gas Measurements from Space
    • 発表場所
      Edinburgh UK
    • 年月日
      16-18 May, 2011

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公開日: 2013-07-10  

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