TC4と連携したゾンデ観測とモデリングによる熱帯対流圏界層内脱水過程の解明

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18204041
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 長谷部 文雄 Hokkaido University, 大学院・地球環境科学研究院, 教授 (00261735)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塩谷 雅人 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (50192604) ; 藤原 正智 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 准教授 (00360941) ; 西 憲敬 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00222183) ; 柴田 隆 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (70167443) ; 岩崎 俊樹 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80302074)
• Keywords: 気象学 / 地球観測 / 大気大循環 / 熱帯 / 脱水過程 / ゾンデ観測 / モデリング / 対流圏界層

Research Abstract

熱帯対流圏界層(TTL)内脱水過程を解明し、熱帯成層圏水蒸気の長期トレンドを高精度ゾンデ観測により検出するために、TTL水蒸気量と水平移流に伴う大気の温度履歴との対応を、同一大気塊の複数回観測(match観測)により明らかにすることが本課題の特徴である。これまで積み上げてきた観測データを統計的に処理した結果、ゾンデ観測された水蒸気混合比と移流する大気塊の経験する最小飽和水蒸気混合比との間には、観測点の立地条件、温位高度、季節、ENSOなどの気象条件に特有の脱水効率依存性が見出された。また、個々のゾンデ観測ごとに様々な高度で描かれた後方流跡線により大気塊の起源を求めたところ、ゾンデ観測された相対湿度のジャンプする高度の上下で大気塊の起源の異なる例が見出された。この結果は、ゾンデ観測された個々の大気塊ごとに、その大気質の変遷を大気塊の起源と対応させて議論することが可能であることを示す客観的根拠となり、水蒸気matchの信頼性を担保する事実と考えられる。そこで、個々の水蒸気分布の特徴を詳細に検討し、ライダーにより得られた巻雲粒子の存在と対応させて解析したところ、両者に良い対応の認められる例が見出されたが、必ずしも全ての例が矛盾なく解釈できるわけではないことがわかった。これらの結果は、アメリカ気象学会中層大気会議などの国際会議で発表し、投稿論文を準備中である。また、今後の発展を展望した新たな試みとして、Lymanα水蒸気計とCobald後方散乱ゾンデのテスト飛揚を実施した。さらに、GCMに全球解析場や観測データを同化することにより、従来の流跡線解析の精密化の試みを開始した。こうした成果は、熱帯域上部対流圏・下部成層圏における水蒸気の長期モニタリングの継続の重要性とともに、脱水過程に関する研究の発展の方向性を示すものである。

Research Products

• [Journal Article] Correction for radiation dry bias found in{RS92}radiosonde data during the MISMO field experiment (2008)
  • Author(s): Yoneyama, K., M. Fujita, N. Sato, M. Fujiwara, Y. Inai, and F. Hasebe
  • Journal Title: Scientific Online Letters on the Atmosphere 4 Pages: 13-16
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The gradient genesis of stratospheric trace species in the subtropics and around the polar vortex (2008)
  • Author(s): Miyazaki, K., and T. Iwasaki
  • Journal Title: Journal of the Atmospheric Sciences 65 Pages: 490-508
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ozone variation in the Tropical Tropopause Layer as seen from ozonesonde data (2007)
  • Author(s): Takashima. H, and M. Shiotani
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research 112,D11123 Pages: doi:10.1029/2006JD008322
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Validation of Aura/MLS water vapor by balloon borne cryogenic frostpoint hygrometer measurements (2007)
  • Author(s): Voemel, H., J. E. Barnes, R. N. Forno, M. Fujiwara, F. Hasebe, S. Iwasaki, R. Kivi, N. Komala, E. Kyroe, T. Leblanc, B. Morel, S.-Y. Ogino, W. G. Read, S. C. Ryan, S. Saraspriya, H. Selkirk, M. Shiotani, J. Valverde Canossa, and D. N. Whiteman
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research 112,D24S37 Pages: doi:10.1029/2007JD008698
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 熱帯対流圏界面気温の季節・経年スケールにおける変動要因 (2008)
  • Author(s): 吉田康平, 山崎孝治
  • Organizer: 第22回大気圏シンポジウム
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部
  • Year and Date: 2008-02-27
• [Presentation] 熱帯上部対流圏における大規模東進優乱の構造 (2008)
  • Author(s): 西憲敬, 濱田篤, 鈴木順子, 塩谷雅人
  • Organizer: 第22回大気圏シンポジウム
  • Place of Presentation: 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部
  • Year and Date: 2008-02-27
• [Presentation] Comparisons of Brewer-Dobson Circulations (2008)
  • Author(s): Iwasaki, T.・H., Hamada・K., Miyazaki
  • Organizer: Third WCRP International Conference on Reanalysis
  • Place of Presentation: 気象庁
  • Year and Date: 2008-01-30
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] TTL 水蒸気MATCH を用いた水平移流に伴う脱水の評価 (2) (2007)
  • Author(s): 稲飯洋一, 長谷部文雄, 藤原正智, 塩谷雅人, 西憲敬, 荻野慎也, Holger Voemel
  • Organizer: 第13回大気化学付論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2007-11-27
• [Presentation] 熱帯対流圏界面付近の温度変動要因〜子午面循環が与える影響〜 (2007)
  • Author(s): 吉田康平, 山崎孝治
  • Organizer: 日本気象学会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-10-16
• [Presentation] 対流圏上部における赤道ケルビン波の構造 (2007)
  • Author(s): 西憲敬, 濱田篤, 鈴木順子, 塩谷雅人
  • Organizer: 日本気象学会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-10-16
• [Presentation] Dehydration processes in the tropical tropopause layer observed by SOWER campaigns in the western and central Pacific (2007)
  • Author(s): Hasebe, F.・M. Shiotani・M., Fujiwara・H., Voemel・N., Nishi・S.-Y., Ogino・Y., Inai・T., Shibata・S., Iwasaki・I., Matsui・A., Shimizu・N., Sugimoto・S., Saraspriya・N., Komala・S.J., Oltmans
  • Organizer: 14th Conference on Middle Atmosphere, American Meteorological Society
  • Place of Presentation: Doubletree Hotel-Lloyd Center, Portland, USA
  • Year and Date: 2007-08-21
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] Subvisual cirrus cloud observations by using lidars in Kiribati and Indonesia (2007)
  • Author(s): Iwasaki, S.・I., Matsui・M., Shiotani・A., Shimizu・T., Shibata・M., Fujiwara・N., Sugimoto・F., Hasebe
  • Organizer: 14th Conference on Middle Atmosphere, American Meteorological Society
  • Place of Presentation: Doubletree Hotel-Lloyd Center, Portland, USA
  • Year and Date: 2007-08-21
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] Seasonal and intra-seasonal variations of ozone over the Indochina Peninsula (2007)
  • Author(s): Ogino, S.-Y.・M., Fujiwara・M., Shiotani・F., Hasebe・H., Thuy Ha・N.T., Tan Thanh
  • Organizer: 14th Conference on Middle Atmosphere, American Meteorological Society
  • Place of Presentation: Doubletree Hotel-Lloyd Center, Portland, USA
  • Year and Date: 2007-08-21
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] Cirrus observations in the tropical tropopause layer over the western Pacific (2007)
  • Author(s): Fujiwara, M.・S., Iwasaki・A., Shimizu・M., Shiotani・H., Matsuura・Y., Inai・F., Hasebe・I., Matsui・N., Sugimoto・H., Okamoto・K., Yoneyama・A., Hamada・N., Nishi・F., Immler
  • Organizer: 14th Conference on Middle Atmosphere, American Meteorological Society
  • Place of Presentation: Doubletree Hotel-Lloyd Center, Portland, USA
  • Year and Date: 2007-08-21
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] The gradient genesis of the stratospheric trace species in the subtropics and around the polar vortex (2007)
  • Author(s): Miyazaki, K.・T., Iwasaki
  • Organizer: 14th Conference on Middle Atmosphere, American Meteorological Society
  • Place of Presentation: Doubletree Hotel-Lloyd Center, Portland, USA
  • Year and Date: 2007-08-21
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] Rapid transitions in zonal wind around the tropical tropopause and the ir relation to the amplified equatorial Kelvin waves (2007)
  • Author(s): Nishi, N., J. Suzuki, A. Hamada, and M. Shiotani
  • Organizer: XXIV General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics
  • Place of Presentation: University of Perugia
  • Year and Date: 2007-07-12
• [Presentation] SOWER observations of dehydration processes for air parcels advected horizontally in the tropical tropopause layer (2007)
  • Author(s): Hasebe, F., M. Shiotani, M. Fujiwara, H. Voemel, N. Noshi, S.-Y. Ogino, Y. Inai, T. Shibata, S. iwasaki, I. Matsui, and S. Oltmans
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
  • Year and Date: 2007-05-22
• [Presentation] Cirrus observations in the tropical tropopause layer over the western Pacific (2007)
  • Author(s): Fujiwara, M., S. Iwasaki, A. Shimizu, M. Shiotani, Y. Inai, F. Hasebe, I. Matsui, N. Sugimoto, H. Okamoto, K. Yoneyama, K. Krueger, F. Immler, and M. Rex
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
  • Year and Date: 2007-05-22
• [Presentation] Upper air ozone observations in Hanoi (2007)
  • Author(s): Ogino, S.-Y., M. Fujiwara, M. Shiotani, F. Hasebe, T. H. Hoang, T. T. T. Nguyen
  • Organizer: Japan Geoscience Union Meeting
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
  • Year and Date: 2007-05-22
• [Presentation] 圏界面付近で大増幅した赤道ケルビン波の構造 (2007)
  • Author(s): 西憲敬, 鈴木順子, 濱田篤, 塩谷雅人
  • Organizer: 日本気象学会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2007-05-16
• [Presentation] TTL水蒸気MATCHを用いた水平移流に伴う脱水の評価 (2007)
  • Author(s): 稲飯洋一, 長谷部文雄, 藤原正智, 塩谷雅人, 西憲敬, 荻野慎也, Holger Voemel
  • Organizer: 日本気象学会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2007-05-15
• [Presentation] キリバス、ビアックに設置したライダによるSubvisual Cirrus Cloudsの同時観測 (2007)
  • Author(s): 岩崎杉紀, 松井一郎, 清水厚, 杉本伸夫, 塩谷雅人, 柴田隆, 藤原正智, 長谷部文雄
  • Organizer: 日本気象学会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2007-05-15
• [Presentation] The gradient genesis of the stratospheric trace species in the subtropics and around the polar vortex (2007)
  • Author(s): Miyazaki, K.・T., Iwasaki
  • Organizer: European Geosciences Union General Assembly
  • Place of Presentation: Austria Center Vienna
  • Year and Date: 2007-04-20
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Presentation] Overview over the SOWER campaigns 2006 and 2007: Dehydration and transport in the tropical tropopause layer and lower stratosphere during the boreal winter (2007)
  • Author(s): Voemel, H.・F., Hasebe・M., Shiotani・M., Fujiwara・T., Shibata・S., Ogino・N., Nishi・S., Iwasaki・S., Saraspryia・N., Komala
  • Organizer: European Geosciences Union General Assembly
  • Place of Presentation: Austria Center Vienna
  • Year and Date: 2007-04-15
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [Remarks]
  • URL: http://sower.ees.hokudai.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/~f-hasebe/SOWER/