高解像度大気大循環モデルと大型大気レーダーを用いた大気重力波の研究

利用高分辨率大气环流模型和大尺度大气雷达研究大气重力波

• 批准号: 13F03734
• 负责人: 佐藤 薫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03734/
• 关键词: 大気重力波; 南極大気; 大型大気レーダー; 南極大型大気レーダー; 成層圏; 大重力波; 大気大循環; 中層大気; 気候モデル

大気重力波は中層大気の力学において重要な波動の1つである。しかしながら、重力波による平均風に働く強制に関する観測的研究は、特に南極のようなアクセスのしにくい場所においては不足していた。本研究では、最近昭和基地に設置された南極初の大型大気レーダーであるPANSYレーダーによる1年分（2013年1～12月）のデータを用いて大気重力波の研究を行った。用いたPANSYレーダー観測データの鉛直分解能は150mであり、時間分解能は30分である。スペクトル解析等を行ったところ、鉛直波長約4kmおよび対地周期4時間以上の波状擾乱が対流圏界面直上の高度10～12kmに卓越していることがわかった。そこで、この波状擾乱に対してホドグラフ解析を行い、重力波の力学特性を調べた。興味深いは、中低緯度と異なり、波の力学特性に顕著な季節変化が見られないことである。強いて言えば、冬と夏の違いとして、固有周波数と慣性周波数の比が冬には0.40と小さく、夏には0.45と大きくなっていること、平均水平波長は冬に140kmとやや短く、夏に160kmとやや長いことが指摘される。鉛直波長は年間を通して1.85km程度であった。エネルギーの伝播方向は冬が18.4%、夏が10.7%が下向きであった。これは中低緯度には見られない大きな値であり、南極重力波に関する数少ない先行研究の結果とも一致する。次に、対称ビーム法を用いて、水平運動量の南北フラックスの推定を行なった。その値は、対流圏での低気圧等の総観規模現象が卓越しているときに顕著に大きくなっていることがわかった。この結果は、対流圏界面直上の重力波の発生が対流圏での総観規模イベントに強く関連していることを示唆する。この結果はヨーロッパ地球科学連合の学術誌Annales Geophysicaeに投稿し、受理された。

The gravity waves in the atmosphere are very important in mechanics and mechanics. The study of gravity waves, gravity waves and gravity waves. In this study, the Showa base recently set up a large-scale gravity wave research facility in Showa base to study the gravity waves of large-scale PANSY waves in the first half of the year (January-December 2013). The energy of direct decomposition is 150m and the energy of time decomposition is 30 minutes. It can be divided into two parts by direct decomposition and time decomposition, respectively, by using the direct decomposition method and the time decomposition method. The length of direct wave and direct wave is about 4 hours in 4km weather cycle. The interface of wave-like random flow goes straight up to the height of 10~12km. The mechanical properties of gravity waves are similar to those of gravity waves. The taste is deep, the temperature is low and low, and the mechanical properties of the wave are similar to those of the season. The average horizontal wave length is shorter than that in winter, the average horizontal wave length in winter and summer is shorter than that in winter, and the natural cycle number in summer and summer is 0.40, 0.45 and 0.45 in summer, respectively. The average horizontal wave length in winter is shorter than that in summer, and the average horizontal wave length is shorter in winter and summer than in summer. The average horizontal wave length is shorter in winter than in summer, and the 160km in summer is longer than that in summer. The direct wave length is sensitive to the 1.85km level over the years. The direction of sowing is 18.4% in winter and 10.7% in summer. The results of the previous study showed that the results of the previous study were consistent with those of the low and medium degrees of gravity waves in the South Pole. In the second term, the method is used to determine the amount of movement in the north and south of the country. The size of the system, such as the high temperature, low temperature, and so on, is similar to that of the excellent system. The results and the flow interface are displayed directly on the gravity wave generation and flow model to show that they are instigated. As a result, the geoscience link science Annales Geophysicae journal submitted contributions and accepted the award.

项目成果

Properties of inertia-gravity waves in the lowermost stratosphere as observed by the PANSY radar over Syowa Station in the Antarctic

• DOI: 10.5194/angeo-34-543-2016
• 发表时间: 2015-04
• 期刊: Annales Geophysicae
• 影响因子: 1.9
• 作者: M. Mihaliková;Kaoru Sato;M. Tsutsumi;Toru Sato

南極昭和基地大型大気レーダー計画（PANSY）

南极昭和站大型大气雷达项目（PANSY）

• 作者: Kubo;H.;Nakamura;N.;Kotsugi;M.;Ohkochi;T.;Fukuda;K. and Terada;K.;佐藤薫，堤雅基，佐藤亨，中村卓司，齊藤昭則，冨川喜弘，西村耕司，山岸久雄，山内恭
• 通讯作者: 佐藤薫，堤雅基，佐藤亨，中村卓司，齊藤昭則，冨川喜弘，西村耕司，山岸久雄，山内恭

Properties of inertia gravity waves in the lower stratosphere as observed by the PANSY radar over Syowa Station in the Antarctic

南极昭和站上空 PANSY 雷达观测到的平流层低层惯性重力波特性

• 发表时间: 2015
• 作者: M. Mihalikova;K. Sato;M. Tsutsumi;and T. Sato
• 通讯作者: and T. Sato