2020 Fiscal Year Annual Research Report
成層圏における惑星波下方伝播生起メカニズムの解明と対流圏への影響評価
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18H01280
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
向川 均 京都大学, 理学研究科, 教授 (20261349)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣岡 俊彦 九州大学, 理学研究院, 教授 (90253393)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 惑星規模波 / 下方伝播 / 成層圏 / 不安定性 / 対流圏 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は以下の項目について研究を行った。
（1）長期再解析データ及び衛星データの解析：気象研究所全球大気モデルによって計算された「地球温暖化対策に資するアンサンブル気候予測データベース」d4PDFの100メンバー60年間分の過去実験データ、即ち、実質6000年分のデータを用いて、北半球冬季における、成層圏の下方伝播事例の抽出を、緯度・経度2.5度の格子点ごとに行った。得られた結果を、約60年間の気象庁長期再解析データJRA-55を用いた結果と比較したところ、後者と同様に、0度から西経135度の西半球の経度帯で下方伝播が起こりやすいという特徴を示していた。それに加え、データの年数がはるかに多いためより詳細な地理的分布が得られ、その経度帯の中に2つの極大域があることがわかった。
（2）中層大気力学モデルの構築と安定性解析：昨年度に引き続き、準地衡風渦位方程式に基づく球面多層中層大気力学モデルを用いて、観測された東西非一様な基本場について力学安定解析を行い、球面上の非発散順圧渦度方程式に基づく力学安定性解析の結果と比較した。その結果、球面多層中層大気力学モデルの下端や上端の気圧面を変更すると、力学安定性解析結果が大きく変わることが見出された。このため、球面上の非発散順圧渦度方程式に基づく力学安定性解析の結果得られる不安定モードの水平構造と、球面多層中層大気力学モデルを用いて得られる不安定モードの水平構造が一致しない場合があることが明らかになった。また、2020年2月に冬季成層圏上部で発生した極夜ジェット強化期間における帯状風の力学安定性を球面多層中層大気力学モデルを用いて解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
長期再解析データを用いた惑星規模波下方伝播の解析は順調に進展している。一方、準地衡風渦位方程式に基づく多層球面モデルを用いた力学安定性解析は実行可能ではあるが、その結果の解釈には注意が必要であることが確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）長期再解析データと大規模アンサンブルデータの解析：1958年から2019年の長期再解析データを用いて抽出した、冬季北半球成層圏で生じた惑星波の顕著な下方伝播事例に対し、いくつかの類型に分け特徴を明らかにする。さらに、気象研究所全球大気モデルによって計算された「地球温暖化対策に資するアンサンブル気候予測データベース」（d4PDF）を用いて、同様の下方伝播事例の抽出を行い、長期再解析データの解析結果との比較を通し、下方伝播が生じる条件を明らかにする。
（２）中層大気力学モデルを用いた数値実験とアンサンブル予報結果の解析：昨年度に引き続き、準地衡風方程式に基づく球面多層中層大気力学モデルの力学安定性解析結果を吟味し、モデルの力学特性を明らかにすることを目指す。一方、2020/2021年冬季に発生した北半球突然昇温現象と成層圏での惑星規模波の下方伝播の力学と予測可能性を明らかにするため、気象庁1ヶ月アンサンブル予報データ等を用いた解析を実施する。
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Research Products
(44 results)
