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2014 年度 実績報告書

気候モデルを用いた中間圏夜光雲の数値シミュレーションと気候変動に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24540469
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 正明  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (70188051)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード夜光雲 / 気候モデル / 夏季中間圏界面 / 太陽11年変動 / 化学モデル / 重力波 / 大気潮汐 / 5日波
研究実績の概要

下部熱圏を含んだ気候モデルを用いて夏季中間圏極域夜光雲変動を研究した。初年度は、モデルに導入されている重力波のパラメタリゼーションの変更実験を行うことにより現実的な気候場を再現、モデル内の波動特性を調べることにより夜光雲が惑星波動、大気潮汐、および重力波動によって変動していることを示した。
上記の結果では、夜光雲発生高度の鉛直方向の広がりが10km以上もあり、観測結果とは異なる。メタン酸化による水生成のプロセスを観測値に戻すようにしていたが、次年度ではより現実的な化学過程を考慮したモデルを開発し、メタン酸化による水蒸気生成の化学スキームを構築した。その結果、夜光雲の変動は初年度のものと同様な結果であるが、鉛直方向の高度の広がりは観測と同様のものが再現された。
最終年度は、太陽放射11年変動の夜光雲への影響をみるために、太陽放射max時とmin時の数値積分を行い、計算結果の差を取ることで太陽放射11年変動の影響を調べた。熱圏の短波放射Strobelスキームの中で、Schumann-Runge連続吸収(125nm-175nm)での放射フラックスの値を太陽maxと太陽minの観測値に変更した。オゾンはmaxとminでの化学気候モデルの結果を用いた。
熱圏では大きな高温偏差があり、観測と整合性がある。赤道域中間圏では3Kほどの高温偏差であり、オゾンによる短波放射の影響と考えられ、先行研究と比較して同様の値である。夏季中間圏の極域では夜光雲の生成する少し上の高度で低温偏差となり、観測結果と整合性が取れている。夏季中間圏では水蒸気量はおおよそ減少で、夜光雲生成の下層の方で正偏差となっている。夜光雲高度はSolar Max(Min)で下がっている(上がっている)らしいが、偏差の年々変動は大きい。一方、モデル結果では夜光雲発生高度はそれほど変化していない為、更なる研究が必要である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dynamics of polar vortices at cloud top and base on Venus inferred from a general circulation model: Case of a strong diurnal thermal tide2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M. and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Planetary and Space Science

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.pss.2015.01.017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of quasi-biennial oscillation on the inter-annual variability of the tropopause height and temperature in the tropics: A study using COSMIC/FORMOSAT-3 observations2014

    • 著者名/発表者名
      Kumar, V., S.K. Dhaka, K.K. Reddy, A. Gupta, S.B. Surendra Prasad, V. Panwar, Narendra Singh, Shu-Peng Ho, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Atmospheric Research

      巻: 139 ページ: 62~70

    • DOI

      doi:10.1016/j.atmosres.2013.12.014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of vertical wavelengths of gravity waves emitted by convection in the UTLS region at Koto Tabang (0.20S, 100.32E) and Gadanki (13.5N, 79.2E) using radars2014

    • 著者名/発表者名
      Dhaka, S.K., V. Malik, Y. Shibagaki, H. Hashiguchi, S. Fukao, T. Shimomai, H-Y. Chun, and M. Takahashi
    • 雑誌名

      Indian J. Radio and Space Phys

      巻: 43 ページ: 24~40

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 金星大気大循環モデルへの硫酸雲生成・消失過程と大気化学過程の導入2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤一成、黒田剛史、笠羽康正、寺田直樹、池田恒平、高橋正明
    • 学会等名
      第136回 地球電磁気・地球惑星圏学会 講演会
    • 発表場所
      松本文化会館、長野県
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-02
  • [学会発表] GCM を用いた金星硫酸雲生成・消失と大気化学過程の研究2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤一成、黒田剛史、笠羽康正、高橋正明
    • 学会等名
      日本気象学会 2014年度秋季大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県
    • 年月日
      2014-10-23 – 2014-10-23
  • [学会発表] 厚い雲に覆われた地球型惑星大気循環の感度実験2014

    • 著者名/発表者名
      山本 勝、高橋正明
    • 学会等名
      日本気象学会 2014年度秋季大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-21
  • [学会発表] Venus GCMへの金星硫酸雲生成・消失と大気化学過程の導入(1)2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤一成、黒田剛史、笠羽康正、高橋正明
    • 学会等名
      日本惑星科学会 2014年秋季講演会
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパスさくらホール、宮城県
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [学会発表] Combined influences of the QBO and 11-year solar cycle on the stratosphere-troposphere circulation in the Northern Hemisphere winter2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., H. Akiyoshi, T. G. Shepherd, and M. Takahashi
    • 学会等名
      11th Annual Meeting Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 2014
    • 発表場所
      ロイトン札幌、札幌市
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-28
  • [備考] 夜行雲研究 (高橋研究室ホームページ)

    • URL

      http://157.82.240.165/nlc/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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