積雲対流起源の大気重力波の大規模モデリングによる研究

利用积云对流引起的大气重力波的大规模模拟进行研究

• 批准号: 15740292
• 负责人: 堀之内 武
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740292/
• 关键词: 大気力学; 中層大気; 大気重力波; 大気光; 電離層; 領域気象モデル; 積雲対流; 砕波; 大気化学; 雲分解モデル

近年、積雲対流により励起され鉛直伝播する小規模重力波が、成層圏・中間圏において果たす役割の認識が高まっている。研究代表者はこれまでに、世界に先駆けて、積雲対流を陽に再現する領域気象モデルを用いて地表から高度100kmまでの大気重力波をシミュレートすることに成功した。本年度は、中間圏界面付近での重力波の砕波に伴う大気光擾乱の発生過程ならびに電離層プラズマ擾乱への影響過程を調べる一方で、対流圏における大気重力波励起の理論的検討ならびにスマトラ島での事例への適用を行った。積雲対流による重力波励起の高分解能(水平0.5km,鉛直0.3km)計算を行い、大気光の一つである酸素原子の557.7nmの発光強度を見積った。これにより、大気光の地上観測にしばしば見られる縞構造がモデルで再現された。結果の詳細な解析を通じ、モデル中の砕波においては、幅10km程度の縞模様を産み出す秩序構造と、より小規模な乱流が共存していることが明らかになった(Horinouchi, 2004)。また、Yokoyamaによる電離層プラズマモデルの計算の入力データとして用い、スポラディックE層におけるプラズマ擾乱生成の新しいメカニズムを発見した(Yokoyama et al., 2004)。一方で、積雲対流による大気重力波励起に関する理論的研究を行った。励起の「パラメタリゼーション」という形での従来理論と、数値実験結果の比較により、従来の理論の問題と、その解決のための提案を行った(Chun, Song, and Horinouchi, J.Atmos.Sci.,投稿中)。また、山岳を含む場での現実的な重力波励起を調べるべく、スマトラ島でのキャンペーン観測にあわせた雲分解数値実験を行った(投稿準備中)。

In recent years, cumulus flow excitation and vertical propagation of small-scale gravity waves, stratigraphy, intermediate rings and other effects of the understanding of high The research representative successfully developed a large gravity wave at an altitude of 100km from the earth's surface. This year, the theoretical study and application of gravity wave excitation theory in the vicinity of the mesosphere interface were carried out, which was accompanied by the generation process of large photon disturbances and the modulation of ionospheric photon disturbances. Calculation of high resolution energy (horizontal 0.5 km, vertical 0.3 km) of gravitational wave excitation due to cumulus current. This is the first time that a large number of people have been killed. The detailed analysis of the results shows that the order structure of small scale turbulence is blue shift, and the amplitude of small scale turbulence is 10km (Horinouchi, 2004). Ionosphere, Yokoyama et al., 2004)。A theoretical study on the generation of large gravitational waves in the cloud and cumulus flow is carried out. A comparison of the theoretical and numerical results of the proposed solutions (Chun, Song, and Horinouchi, J. Atmos. Sci., in the post). The gravity wave excitation of the mountain, including the field, is modulated, and the cloud decomposition number is measured (in preparation for submission).

项目成果

Lateral transport of zonal momentum due to Kelvin waves in a meridional circulation

经向环流中开尔文波引起的纬向动量横向传输

• 发表时间: 2004
• 期刊: JOURNAL OF THE ATMOSPHERIC SCIENCES 61・15
• 作者: Imamura;T.;T.Horinouchi;T.J.Dunkerton
• 通讯作者: T.J.Dunkerton

Sherwood, S.C., T.Horinouchi, H.Zeleznik: "Convective impact on temperatures observed near the tropopause"J.Atmos.Sci. 60(15). 1847-1856 (2003)

Sherwood, S.C.、T.Horinouchi、H.Zeleznik：“对流层顶附近观测到的温度对流的影响”J.Atmos.Sci。

Horinouchi, T.: "Simulated breaking of convectively generated mesoscale gravity waves and airglow modulation. PSMOS Special Issue"J.Atmos.Solar-Terr.Phys.. in press. (2004)

Horinouchi, T.：“对流产生的中尺度重力波和气辉调制的模拟破坏。PSMOS 特刊”J.Atmos.Solar-Terr.Phys.. 正在出版。

Horinouchi, T., S.Pawson, K.Shibata, U.Langematz, et al.: "Tropical cumulus convection and upward propagating waves in middle atmospheric GCMs"J.Atmos.Sci. 60(22). 2765-2782 (2003)

Horinouchi, T., S.Pawson, K.Shibata, U.Langematz, et al.：“中层大气 GCM 中的热带积云对流和向上传播波”J.Atmos.Sci。

Simulated breaking of convectively generated mesoscale gravity waves and airglow modulation

• DOI: 10.1016/j.jastp.2004.01.023
• 发表时间: 2004-04
• 期刊: Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics
• 影响因子: 1.9
• 作者: T. Horinouchi