衛星観測データにもとづく赤道ケルビン波の研究

基于卫星观测数据的赤道开尔文波研究

• 批准号: 07740386
• 负责人: 塩谷 雅人
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740386/
• 关键词: 中層大気; ケルビン波; UARS; CLAES; LIMS; 準2年周期振動

この研究では,1991年9月に米国で打ち上げられたUpper Atmosphere Research Satellite(UARS)に搭載されているCryogenic Limb Array Etalon Spectrometer(CLAES)の温度データ,および観測期間が短く古い(1978年10月から1979年5月まで)がNimbus7に搭載されたLimb Infrared Monitor of the Stratosphere(LIMS)の温度,オゾン,水蒸気データをもちいて,下部成層圏赤道ケルビン波のグローバルな構造を明らかにした.まず,CLAESの温度データからは,下部成層圏において東西波数1の偏差が約15日の周期で東進しているのを見出した.この波動の鉛直波長は約10kmで波の位相はとしては高さとともに東傾している.これらの特徴は理論的に予測されているいわゆる“遅い"ケルビン波の構造と一致する.さらに,時・空間スペクトル解析の手法を用い,遅いケルビン波の活動性をCLAES観測全期間(1992年1月から1993年4月までの約16カ月)にわたって調べた.その結果,赤道域下部成層圏で見られる準2年周期振動(QBO)と関連して,期間のはじめのQBC東風領域では活動性が大きく,期間の後半に向かいQBO西風領域が広がるにつれて活動性が減衰していくことがわかった.これらの伝播特性の特徴は波の伝播理論から予測されるものともよく一致している.次に,LIMSのデータを用いケルビン波の存在について調べた.これまでLIMSの観測期間はQBOの西風領域にあたるため遅いケルビン波は観測されないとされていたが,期間後半の約2カ月の間に温度場のみならず下部成層圏では光化学的寿命の長いオゾンや水蒸気といった微量成分の場にも遅いケルビン波のシグナルをとらえられることが分かった.力学的な効果によって誘起されたこのオゾン,水蒸気の場におけるケルビン波の振幅は,温度場の振幅を用いて理論的に求められる値と定性的に一致していることも確認できた.

This Research was carried out in September 1991 in the United States on board the Cryogenic Limb Array Etalon Spectrometer(CLAES).(October 1978 to May 1979) Nimbus7 was equipped with Limb Infrared Monitor of the Stratosphere(LIMS) temperature, temperature, water vapor temperature, lower stratigraphy equatorial wave structure. The temperature of CLAES varies, and the deviation of wave number 1 from east to west in the lower formation is about 15 days, and the period from east to west is about 15 days. The vertical wavelength of the wave is about 10km, and the phase of the wave is about 10 km. These characteristics are consistent with theoretical predictions. The activity of the wave was measured by CLAES during the whole period (January 1992 to April 1993). As a result, the QBO in the lower part of the equatorial domain is correlated with the QBC in the east, and the QBO in the west is active in the latter part of the equatorial domain. The characteristics of the propagation characteristics of the wave propagation theory of the wave propagation. Second,LIMS data is used to detect the presence of the LIMS data. The measurement period of LIMS is about 2 months, and the temperature field is about 2 months, and the lower stratification period is about 2 months. The photochemical lifetime is about 2 months, and the field of trace components is about 2 months. The results of mechanical analysis show that the amplitude of water vapor field is equal to that of temperature field, and the amplitude of temperature field is equal to that of water vapor field.