南極域における中間圏重力波の研究

大気の上下結合で重要な物理現象の一つとして、大気重力波（以下、重力波）が挙げられる。重力波は対流圏から中間圏へ運動量を輸送し、大気の流れを生み出すことで大気上下結合を担っている。この重力波をモデルに取り込む上で、観測に基づき重力波の運ぶ運動量をパラメータとしてモデルに取り込む手法が使われているが、このパラメータ化の違いがモデル同士の結果が異なる原因の一つになっており、観測による検証が必要である。大気光イメージング観測は、高度90km付近の大気の発光を撮像することで中間圏界面の重力波を観測し、重力波の水平伝搬特性を導出できる。平成28年度は、南極の昭和、Davis基地のAntarctic Gravity Wave Imaging/Instrument Network (ANGWIN)の大気光イメージャーの2013年4月7日から5月21日のデータについて、スペクトル解析を用いて、背景風フィルタリングの影響を調べた。本研究では、背景風フィルタリングを受ける重力波の水平位相速度分布を計算し、観測した水平位相速度分布と比較した。その結果、どちらの基地も東向きの重力波が成層圏の東向きの風によってフィルタリングされ、大気光イメージングでは観測されないことが予測された。しかし、Davis基地では予測と異なり東向きの重力波が観測された。これは、Davis基地上空の重力波が背景風フィルタリングを受ける高度よりも高い高度で励起された可能性を示唆している。本研究の成果は論文にまとめて国際学術誌J. Geophys. Res.Atmos.に投稿し、報告日現在、レビューアの審査を受けて改訂がおわり国際共著者の確認中もほぼ終了しまもなく改訂原稿を投稿するが、近々に受理されるものと思われる。最後に、上記の結果を含むこれまでの研究成果を博士論文にまとめ、学位（理学）を取得した。

大気の上下結合で重要な物理現象の一つとして、大気重力波（以下、重力波）が挙げられる。重力波は対流圏から中間圏へ運動量を輸送し、大気の流れを生み出すことで大気上下結合を担っている。この重力波をモデルに取り込む上で、観測に基づき重力波の運ぶ運動量をパラメータとしてモデルに取り込む手法が使われているが、このパラメータ化の違いがモデル同士の結果が異なる原因の一つになっており、観測による検証が必要である。大気光イメージング観測は、高度90km付近の大気の発光を撮像することで中間圏界面の重力波を観測し、重力波の水平伝搬特性を導出できる。平成28年度は、南極の昭和、Davis基地のAntarctic Gravity Wave Imaging/Instrument Network (ANGWIN)の大気光イメージャーの2013年4月7日から5月21日のデータについて、スペクトル解析を用いて、背景風フィルタリングの影響を調べた。本研究では、背景風フィルタリングを受ける重力波の水平位相速度分布を計算し、観測した水平位相速度分布と比較した。その結果、どちらの基地も東向きの重力波が成層圏の東向きの風によってフィルタリングされ、大気光イメージングでは観測されないことが予測された。しかし、Davis基地では予測と異なり東向きの重力波が観測された。これは、Davis基地上空の重力波が背景風フィルタリングを受ける高度よりも高い高度で励起された可能性を示唆している。本研究の成果は論文にまとめて国際学術誌J. Geophys. Res.Atmos.に投稿し、報告日現在、レビューアの審査を受けて改訂がおわり国際共著者の確認中もほぼ終了しまもなく改訂原稿を投稿するが、近々に受理されるものと思われる。最後に、上記の結果を含むこれまでの研究成果を博士論文にまとめ、学位（理学）を取得した。