衛星SBUV観測のもとづく成層圏オゾンの長周期変動に関する研究

基于卫星SBUV观测的平流层臭氧长周期波动研究

• 批准号: 02228215
• 负责人: 廣田 勇
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02228215/
• 关键词: 成層圏オゾン; SBUVオゾンデ-タ; TOMSオゾンデ-タ; 赤道ケルビン波; 半年周期振動; 準2年周期振動; エルニ-ニョ・南方振動

FGGE年(1978ー79)以降、Nimbus7号に塔載されたSBUV(Solar Backscatter Ultraviolet)は1987年まで8年以上にわたって成層圏オゾンの鉛直プロファイルに関する観測をおこなったのをはじめ、TOMS(Total Ozone Mapping Spectrometer)は現在もなお、グロ-バルなオゾン全量分布のデ-タを我々に提供している。本研究ではこれら衛星からのオゾン観測デ-タにもとづいて、オゾン量の時間・空間変動について調べた。まずSBUVオゾンデ-タを用いた解析から、赤道域中・上部成層圏においては簡単な光化学理論(チャップマン理論)から予想されるように、オゾン量と温度の逆相関関係が見い出された。この関係にもとづき、オゾン場の日々の変動について調べたところ、力学的によく知られている赤道ケルビン波を検出することに成功した。統計的にこのケルビン波の活動性を定量化したところ、その活動性は半年周期で変動していることがわかった。さらに、その半年周期変動自身が赤道域下部成層圏で卓越する準2年周期振動(QBO)のモジュ-レ-ションを受けている可能性も示唆された。またTOMSオゾン全量デ-タについても赤道域に重点をおきオゾン全量の変動を調べた。その結果、赤道域においては東西波数が1の偏差が1年を通して卓越していること、帯状平均値および波数1の振幅が1年周期で変動していることがわかった。さらに1年周期の変動を除去すると、東西方向に一様なオゾン全量のQBOが見られる。また東西の非一様成分はENSO(エルニ-ニョ・南方振動)サイクルと密接に関連していることもわかった。

自FGGE（1978-79）以来，安装在Nimbus 7上的太阳能反向散射紫外线（SBUV）观察到了八年多的平流层臭氧的垂直轮廓，直到1987年，而TOMS（TOMS（Toms Total Sapping Spectreptormeter）仍然为全球总臭氧分布提供了数据。在这项研究中，我们根据这些卫星的臭氧观测数据研究了臭氧含量的时间和空间变化。首先，正如简单的光化学理论（Chapman Theory）所预期的那样，从使用SBUV臭氧数据的分析中发现了臭氧含量和温度之间的反相关性。基于这种关系，我们研究了臭氧场中的每日波动，并成功地检测到了机械知名的赤道开尔文波。从统计学上量化了这种开尔文波的活性，发现其活性在六个月内波动。还建议，半月份的循环变化本身可能受到在赤道下层平流层中占主导地位的半生产循环振荡（QBO）的调节。此外，TOMS臭氧数据的总量还集中在赤道区域，并检查了臭氧总量的波动。结果，发现赤道区域中1个东西波数的偏差在一年中都在鲜明，并且带状的平均值和1波数的幅度在一年的时间内有所不同。此外，如果消除了1年周期中的波动，则可以在东西方向上看到均匀的臭氧QBO。还发现，东西方不均匀组件与ENSO（El Ni-nho Southern振荡）周期密切相关。

项目成果

I.Hirota: "Kelvin waves near the equatorial stratopause as seen in SBUV ozone data." J.Met.Soc.Japan. 69. (1991)

I.Hirota：“如 SBUV 臭氧数据所示，赤道平流层附近的开尔文波。”