中間圏および下部熱圏の中性大気の運動量収支と電離大気の影響

中层和低层热层中性大气的动量平衡及电离大气的影响

基本信息

批准号：
17J07579
负责人：
安井良輔
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度から引き続き全大気シミュレーションモデルGAIAを用いて、ロスビー波と重力波の発生要因の研究を行なった。この研究については、ロスビー波、重力波と潮汐波を含めた大気波動の運動量収支とロスビー波の順圧傾圧不安定からの発生とその発生要因について扱った論文と中間圏および下部熱圏における重力波のシア不安定からの発生とそのシア不安定の発生要因を調べた論文にまとめた。2編とも国際論文誌Journal of the Atmospheric Sciences に掲載された。以上の内容について、学会発表を3件行なった。平成30年度は、北極成層圏突然昇温(SSW)に関連する研究を行なった。SSWイベントに伴い、しばしば赤道を越えて南半球亜熱帯域まで低温偏差が見られる。一方、南半球中間圏下部熱圏では、SSW後に高温偏差が現れることが数値モデルによって示され、この結果に基づいて中間圏重力波強制による北半球成層圏から北半球中間圏、南半球中間圏を通した気候値からの気温偏差の南北間半球結合のシナリオが提唱された。本研究では、SSWに伴う赤道成層圏低温偏差の発生とその要因、および成層圏赤道低温偏差イベントに注目した南半球中間圏下部熱圏のSSWに伴う大気応答の発生とその要因について解析を行なった。結果は、赤道低温偏差は、ほとんどの事例でSSWと対応しており、特に大きな赤道低温偏差の発生は、角運動量の緯度勾配が小さい低緯度において、ロスビー波の砕波が発生した場合に起こることが分かった。また赤道低温偏差イベントに対する南半球中間圏下部熱圏の応答については、南半球下部熱圏極域で、その後上部中間圏で高温偏差が発生することが分かった。これらは、それぞれ重力波、準二日波の波強制が変化して生じることが分かった。以上の内容について、投稿論文としてまとめる予定である。また、以上の内容について学会発表を2件行なった。

从上一年开始，我们继续研究使用Gaia全大层模拟模型产生Rossby和重力波的因素。 This study was summarized in a paper that deals with the momentum balance of atmospheric waves including Rossby waves, gravitational waves and tidal waves, and the generation of Rossby waves from the forward barometric instability and the causes of its generation, as well as the paper that examines the occurrence of shear instability in the mesosphere and lower thermosphere and the factors that of shear instability.两者都发表在《国际大气科学杂志》上。进行了三个会议演讲。 2018年，进行了研究与北极平流层区域突然温度升高（SSW）有关的研究。随着SSW事件，通常在赤道和南半球亚热带地区看到冷偏差。另一方面，一个数值模型表明，高温偏差出现在SSW下方的下层热层之后，并且基于此结果，这是南部半球偶联的场景，将温度偏差与从北半球平流层到北半球的气候偏差到北半球的层次层的偏差和南半球的半层次段是由米斯层杂乱无章。在这项研究中，我们分析了与SSW相关的赤道平流层低温偏差的发生和因素，以及与SSW下层中层中层中与SSW相关的大气反应的发生和因素，重点是平流层赤道赤道低温偏差和因子。结果表明，在大多数情况下，赤道的低温偏差对应于SSW，并且当Rossby波的断裂波发生在低纬度的纬度梯度时，就会发生大赤道低温偏差。此外，发现下层中层的下层中层对赤道低温偏差事件的反应发生在南部的米层下部，然后发生在上层中层中。这些发现分别是由于引力和准比泰波的波强度的变化引起的。以上信息将汇编为提交的论文。此外，还进行了两次会议演讲。