極夜ジェット振動による北極振動の形成メカニズム解明に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540412
• Research Institution: Japan, Meteorological Research Institute
• Principal Investigator: 黒田 友二 気象庁気象研究所, 気候研究部, 主任研究官 (80343888)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴田 清孝 気象庁気象研究所, 環境・応用気象研究部, 室長 (50354494) ; 小寺 邦彦 気象庁気象研究所, 気候研究部, 主任研究官 (70343887)
• Keywords: 極夜ジェット振動 / 北極振動 / 大気大循環モデル / 波平均流相互作用 / 子午面循環 / 北大西洋振動

Research Abstract

本年の「極夜ジェット振動による北極振動の形成メカニズム解明に関する研究」では、観測的研究を行うためにドイツ・ケルン大学とベルリン自由大学に赴き情報収集を行うとともにアメリカ気候予報センター(NCEP)作成の再解析データ及び衛星観測データの解析を行った。その結果、よく似ていてしばしば混同される北大西洋振動と北極振動は、基本的には半球スケールと地域的という成因の異なる2種類の信号と考えるべきであることが分かった。また極夜ジェット振動との関わり合いでは北極振動の形成期には高緯度上部対流圏に大きな波加速が作られており、これが子午面循環を介して北極振動を形成しているらしいことが分かった。他方モデル実験としては、気象研究所の大気大循環モデルを中層大気での重力波の表現を2種類に変えて冬季固定の長期積分を実行した。このデータセットを元に極夜ジェット振動と北極振動の相互作用を観測データと比較して解析を行った。その結果、重力波表現の仕方で多少異なるものの、モデル中でもほぼ現実的な極夜ジェット振動とその対流圏への下降期の北極振動の形成が表現されていることが分かった。また、観測データから示唆された波加速を調べたところ、観測と同様に波加速とそれに引き続く子午面循環が北極振動を形成している事が分かった。
以上の研究成果を発表するために日本気象学会秋季大会(札幌)、成層圏変動と気候国際シンポジウム(福岡)、アメリカ地球物理連合(AGU)秋季大会(サンフランシスコ)、GRIPS研究集会(ワシントンDC)に参加し研究発表を行った。また、論文としては、極夜ジェット振動に対する太陽活動外力応答に関する論文がAGUから出版され、また北大西洋振動と北極振動の違いに関する論文を現在AGUに投稿中である。

Research Products

• [Publications] K.Kodera, K.Matthes, K.Shibata, U.Langematz, Y.Kuroda: "Solar impact on the lower mesospheric subtropical jet : A comparative study with general circulation model simulations"Geophysical Research Letters. Vol.30. 10.1029/2002GL016124 (2003)