赤外スペクトルの反転解析による火星大気微細構造の研究

红外光谱反演分析火星大气精细结构研究

基本信息

批准号：
16740274
负责人：
今村剛
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Japan Aerospace Exploration Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16740274/
关键词：
火星大気赤外線気象

项目摘要

米国の火星周回機Mars Global Surveyorに搭載された赤外干渉分光計TESで得られた大気熱放射スペクトルから、水平スケール数十〜数千kmのメソスケールでの擾乱のスペクトルを調べた。昨年度は衛星軌道に沿った大気温度の分布をフーリエ解析することで空間スペクトルを得る手法を確立したが、今年度はその手法を3火星年のデータに適用し、緯度・季節・年による違いを調べた。得られたスペクトルには、傾きが低波数側で大きく高波数側で小さいという傾向が見られる。地球で見られた波数依存性に近いものもあるが、特に高波数側ではノイズを考慮しても-5/3乗より緩やかである。これは水平乱流では説明できず、内部重力波の寄与が考えられる。緯度・季節依存性としては(1)夏冬期には冬半球高緯度でパワーが大きく、次いで冬半球中緯度でパワーが大きい。(2)春秋期には両半球の高緯度でパワーが大きい。という傾向がある。これは南北温度傾度が大きい場所でパワーが大きいことを意味しており、傾圧不安定や偏西風に伴う重力波の励起や傾圧擾乱からのカスケードが考えられる。また、年による違いが大変大きく、各緯度でのパワーの季節変化は年々変動に覆い隠されてしまいがちである。この他、極域に焦点を当ててドライアイスの極冠によって励起される大気波動の構造を探った。南極域の夏期に限って東西波数1の波動構造が存在し、高度とともに西にずれた位相構造を持つことが明らかになった。この波動はプラネタリー波と解釈できる。

我们从大气热辐射光谱上的水平尺度上调查了中尺度上的扰动光谱，该光谱是通过安装在美国火星全球测量师上的红外干涉仪TES获得的。去年，我们通过对卫星轨道大气温度的分布进行傅立叶分析建立了一种获得空间光谱的方法，但是今年我们将此方法应用于第三火星年的数据，以检查纬度，季节和年之间的差异。所获得的光谱往往在低波数侧具有大坡度，而在高波数侧则很小。在地球上看到的一些波数依赖性接近波数依赖性，但是在高波数侧，它比-5/3的功率更柔和，甚至考虑噪音。这不能通过水平湍流来解释，并且可以进行内部重力波的贡献。至于纬度和季节性的依赖，（1）在夏季和冬季，冬季半球的力量很大，其次是冬季半球中纬度的力量很大。（2）在春季和秋季，两个半球在高纬度上具有很大的功率。那是趋势。这意味着在具有较大南北温度梯度的区域中的功率很大，并且可以从裸露压力不稳定和西风和裸露压力干扰的引发引起的激发中考虑级联反应。此外，年之间的差异很大，每年纬度的季节性变化往往会因年度变化而覆盖。此外，我们探索了由干冰的极性帽激发的大气振动的结构，重点是极性区域。有人发现，仅在南极区域的夏季，有一个波浪结构，其中一个东西波数为1，并且其相结构以海拔高度向西移动。这种振动可以解释为行星波。