異常気象発生の力学の解明に向けた画期的な大気波動エネルギー論

今年度は、位相依存性のないエネルギー変換項の定式化に関して、新たな物理量の発見という非常に大きな成果を得ることが出来た。今まで本研究において位相依存性のないエネルギー変換項の定式が得られていることは、昨年度までに報告した通りである。この位相依存性のないエネルギー変換項は、擾乱エネルギーの時間発展方程式だけでなく、基本場エネルギーの時間発展方程式にも正負を入れ替えた形で現れる。ところが、擾乱及び基本場のエネルギー時間発展方程式の双方を考察したとき、停滞性擾乱に関しては双方の方程式が整合的に記述できるのだが、移動性擾乱に関しては整合的に解釈しにくいという問題が存在し課題となっていた。しかし本年の研究で報告者は、この不整合の問題を克服することに成功した。具体的には、エネルギー変換項を擾乱及び基本場双方の立場で整合的に記述するためには、擾乱エネルギーではなく、新しい擾乱物理量　-擬運動量に基本場流速を乗じたような物理量- の方程式を考えねばならないことを理論的に示すことが出来た。「エネルギー変換項は擾乱エネルギーの式に現れるのではない（新物理量の式に現れる）」というような、一見混乱を招きそうな結論であるが、これは擬運動量の保存則に立ち返って考察すればむしろ自然な結論である。現在、この画期的な結論についての論文を鋭意作成中である。上記の成果に加え、筑波大学の植田宏昭教授のグループと、南アジア・太平洋領域の対流圏上層に存在する高気圧性循環の形成・維持のメカニズムを、熱帯・亜熱帯相互作用の視点から解析した成果を論文として出版した。この成果は、報告者の理論研究の成果を異常気象研究に適用するにあたっての「前準備」、という意味も含むものである。

今年度は、位相依存性のないエネルギー変換項の定式化に関して、新たな物理量の発見という非常に大きな成果を得ることが出来た。今まで本研究において位相依存性のないエネルギー変換項の定式が得られていることは、昨年度までに報告した通りである。この位相依存性のないエネルギー変換項は、擾乱エネルギーの時間発展方程式だけでなく、基本場エネルギーの時間発展方程式にも正負を入れ替えた形で現れる。ところが、擾乱及び基本場のエネルギー時間発展方程式の双方を考察したとき、停滞性擾乱に関しては双方の方程式が整合的に記述できるのだが、移動性擾乱に関しては整合的に解釈しにくいという問題が存在し課題となっていた。しかし本年の研究で報告者は、この不整合の問題を克服することに成功した。具体的には、エネルギー変換項を擾乱及び基本場双方の立場で整合的に記述するためには、擾乱エネルギーではなく、新しい擾乱物理量　-擬運動量に基本場流速を乗じたような物理量- の方程式を考えねばならないことを理論的に示すことが出来た。「エネルギー変換項は擾乱エネルギーの式に現れるのではない（新物理量の式に現れる）」というような、一見混乱を招きそうな結論であるが、これは擬運動量の保存則に立ち返って考察すればむしろ自然な結論である。現在、この画期的な結論についての論文を鋭意作成中である。上記の成果に加え、筑波大学の植田宏昭教授のグループと、南アジア・太平洋領域の対流圏上層に存在する高気圧性循環の形成・維持のメカニズムを、熱帯・亜熱帯相互作用の視点から解析した成果を論文として出版した。この成果は、報告者の理論研究の成果を異常気象研究に適用するにあたっての「前準備」、という意味も含むものである。