Development of a Venusian non-hydrostatic atmospheric general circulation model for exploring the role of thermal convection in large-scale structures in the cloud layer

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今年度は、非静力学金星大気大循環モデル「金星SCALE-GM」の開発および高解像度長時間積分、さらに従来型の静力学金星大気大循環モデル「AFES-Venus」による自転軸の傾きを考慮した実験を行った。まず、前年度に金星SCALE-GMの高解像度計算において観測された、南北対称な強制の下で生じる南北非対称な構造について、積分期間を1100地球日程度に延長してその頑健性を検証した。結果、南北非対称構造が現れるのは計算開始から400地球日ほどであり、それ以降はほぼ南北対称な構造が維持されて、再び南北非対称構造が現れることはなかった。これより、南北対称な強制下で現れた南北非対称構造はイニシャルショックの一種だと考えられる。ただし、南北非対称構造が400地球日ほどに渡って維持されたことは、場の南北対称性の安定性の弱さを示唆している。そこで、これまでの研究でほとんど考慮されてこなかった金星の自転軸の傾き（約2.6度）を導入した実験をAFES-Venusを用いて行った。その結果、冬半球で夏半球よりも中緯度ジェットが10 m/s 程度強くなるという有意な季節変動が得られた。加えて、冬半球において上層のハドレー循環が拡大強化され、フェレル循環も強化されることが分かった。つまり、これらの季節依存性は、地球大気のそれと定性的に同じであることが見出された。また、金星SCALE-GMに負の安定度強制を与えることで、実際に鉛直対流が表現されるか検証した。結果、夜面の高度50-60 km付近で鉛直対流が活発に生じることが確認された。負の安定度強制を様々に変えた実験も実施できた。