大気・海洋のシアー中のモード波解析法に関する研究

昨年度のシアー中の中立波モード解析法の研究を受けて、本年度は主に中間規模東進波を対象とした非一様渦位シアー中の中立波の解析およびシアー不安定の中立波どうしの共鳴による理解に関する研究を行なった。具体的に得られた結果は以下のようにまとめられる。1)昨年度確立した非一様渦位シアー中の中立波モードを取り出す手法を、中間規模東進波に適用した。この波は基本場のシアーがその伝播メカニズムに本質的であるために、これまで基本場の渦位が区分的に一様な特殊な場合以外はモード解析が不可能であったが、この手法によって一般的な場合にも解析が可能となり、ベータ効果や圏界面の幅の有限性などの効果がこの波動の伝播性にどのような影響を与えるかを明らかにした。2)中間規模東進波を大気大循環モデルの中でシミュレートした。その性質が大気中に実際に観測されているものと非常によく対応していることを確かめるとともにその伝播特性を解析し、本研究で確立した理論解析の結果がこの性質をよく表していることを示した。3)シアー中の中立波を取り出す手法を、シアー不安定の中立波どうしによる共鳴の考え方に適用した。これまでシアー不安定の不安定モードにつながる中立波を見つけることができず、この考え方を直接適用することができなかったが、シアー不安定の場合にも、中立波の共鳴という物理的にとらえやすい考え方を用いることによって理解が可能であることを示した。

昨年度のシアー中の中立波モード解析法の研究を受けて、本年度は主に中間規模東進波を対象とした非一様渦位シアー中の中立波の解析およびシアー不安定の中立波どうしの共鳴による理解に関する研究を行なった。具体的に得られた結果は以下のようにまとめられる。1)昨年度確立した非一様渦位シアー中の中立波モードを取り出す手法を、中間規模東進波に適用した。この波は基本場のシアーがその伝播メカニズムに本質的であるために、これまで基本場の渦位が区分的に一様な特殊な場合以外はモード解析が不可能であったが、この手法によって一般的な場合にも解析が可能となり、ベータ効果や圏界面の幅の有限性などの効果がこの波動の伝播性にどのような影響を与えるかを明らかにした。2)中間規模東進波を大気大循環モデルの中でシミュレートした。その性質が大気中に実際に観測されているものと非常によく対応していることを確かめるとともにその伝播特性を解析し、本研究で確立した理論解析の結果がこの性質をよく表していることを示した。3)シアー中の中立波を取り出す手法を、シアー不安定の中立波どうしによる共鳴の考え方に適用した。これまでシアー不安定の不安定モードにつながる中立波を見つけることができず、この考え方を直接適用することができなかったが、シアー不安定の場合にも、中立波の共鳴という物理的にとらえやすい考え方を用いることによって理解が可能であることを示した。