研究課題
本研究は、成層圏突然昇温(SSW)の過去の事例を衛星データや再解析データを用いて詳細に調べ、得られた結果を大気大循環モデルによる数値実験を通して検証することで、SSWと中間圏・下部熱圏大気との間の力学結合メカニズムを明らかにしようとするものである。平成27年度は、中間圏界面(高度約90km)までをカバーする衛星搭載測器MLSによる観測データ、下部熱圏(同約120km)まで観測が可能な衛星搭載測器SABERによる観測データ、高緯度のトロムソ、赤道付近のコトダバンのレーダー観測データに基づき、2003年から2013年の1月に生起したSSWについて、生起前後の期間の下部熱圏高度までの全球的子午面循環の変動について解析した。その結果、SSWに伴う高緯度成層圏での昇温、中間圏での降温、下部熱圏での昇温、さらに低緯度におけるこれら偏差との逆偏差が明瞭に確認できた。この結果は、SSWに伴い3細胞の子午面循環が形成されていることを示唆するものと考えられる。同様の循環は大気大循環モデルを用いた数値シミュレーションでも確認できた。また赤道域では、SSW生起後に2日周期の擾乱が顕著となることもわかった。一方、大気大循環モデルを用いて、MLSで観測された赤道域半年周期振動(SAO)に伴う水蒸気変動を再現し、成層圏では鉛直流と水蒸気の鉛直勾配が変動形成の主成分となる力学的効果が重要であるが、中間圏では光解離に伴う物理過程も重要なことを明らかにした。以上のように、中間圏、下部熱圏領域で、SSWやSAOに伴う大気循環の変動や、その大気微量成分に及ぼす影響の存在が明らかとなった。今後は、これらを引き起こすメカニズムや他の微量成分への影響を詳細に調べる必要がある。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Journal of the Meteorological Society of Japan
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Journal of Geophysical Research: Space Physics
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http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K000733/research.html
