Clarification of dynamical coupling processes in the middle atmosphere and establishment of the accurate general circulation picture

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本研究課題2年目に当たる2021年度は以下の4項目の研究成果を挙げることができた。(1)気象庁の新しい再解析データJRA-3Qのサンプルデータを入手し、他の既存の再解析データとの比較を行った。その結果、特に赤道域中層大気において精度が優れていることがわかった。このような特徴のJRA-3Qを用いて、赤道域成層圏界面付近の半年周期振動現象(SSAO)と北半球冬季に発生する成層圏突然昇温現象との関係を調べ、突然昇温発生時にはSSAOの東風位相の振幅が増幅されることを示した。(2)再解析データおよび衛星観測データを用いて、2019年9月に南半球で発生した成層圏突然昇温現象の生起機構について詳細に調べ、結果を2002年の事例や北半球の事例との比較を行い、成果を学術論文に発表した。並行して、熱帯域の積雲対流活動と成層圏内の微量気体成分の変動に関する解析を実施した。(3)南半球の成層圏突然昇温現象が春季に観測される要因について、再解析データMERRA-2及びERA5を用いて調べ、気候モデルMIROC6を用いて成層圏オゾンによる加熱効果に着目した数値実験を設計し、予備実験を行った。(4)気象庁長期再解析データJRA-55を用いて、北半球冬季における成層圏から対流圏へのプラネタリー波の下方伝播について解析を行い、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く、さらにその経度帯中に二つの極大域があることを明らかにした。また、下方伝播事例のいくつかは、成層圏突然昇温の発生と関連していた。上記の解析結果を踏まえて気候モデルMIROC6の成層圏突然昇温シグナルの下方伝播の再現性を向上させるためのアンサンブル再予報実験の設計を行い、2009年1月の大昇温を対象とした実験を実施した。