中層大気子午面循環の気候に及ぼす影響

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本研究では,中層大気における平均子午面循環の特徴を定性的・定量的に明らかにし,その循環が気候変動に及ぼす影響を調べることを目的とする.1.今年度も,大気微量成分に関する衛星観測データのひとつであるUARS/HALOE、ERBS/SAGE IIの最新データを継続して収集・整理し,経度-緯度-高度-時間の4次元データセットを作成した.2.次に平均子午面循環がもたらす熱帯対流圏界面低温域に出現する巻雲が、どのような条件で出現しているかをUARS/HALOEの消散係数データを用いて調べた。1993年1月について調べたところ、巻雲はMadden-Julian振動(MJO)の対流活動と付随した高度とともに東に傾く赤道ケルビン波の低温域(193X以下)に限られて出現している様子が確認された。この巻雲はMJO対流システムの東肩で「崖(cliff)型」、西肩では「勾配(slope)型」を示しており、この東西非一様性はケルビン波の上昇流と位相の傾きから説明可能であると考えられる。対流圏界面付近に出現した巻雲は、成層圏エアロゾル層(60-80hPa)に到達している様子がたびたび観測された。この到達は圏界面付近の強い西風シア中で観測されるケルビン-ヘルムホルツ不安定との関係が示唆される。この巻雲は、シンガポール上空で見ると温位面やケルビン波の位相の下降速度よりも速い速度で下降していた。消散係数の波長依存性から予想される有効半径10μmの雲粒を仮定すると、巻雲の下降を重力沈降で説明できることがわかった。この結果は国際学会で発表を行い、現在執筆中である。3.圏界面の水蒸気や巻雲分布に大きな影響を及ぼすMJOの雲活動について、インド-インドネシア域のデータ解析を行った。2001年のデータから2001年11-12月は,対流圏上部から成層圏にかけて約5-10日の変動を示していることがわかった。この変動は、MJO対流活発期における対流と結合したケルビン波の東進と、その擾乱が緯度ともに西に傾いたスマトラ島の海岸で強制的に南に曲げられることで発達した時計廻り循環の西進・離岸により一部は説明可能であることがわかった。この国際学会で発表を行い、現在執筆中である。