対流圏界面付近の中間規模大気波動の地域・季節特性と維持メカニズムに関する研究

对流层顶附近中尺度大气波区域季节特征及维持机制研究

• 批准号: 07740384
• 负责人: 佐藤 薫
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740384/
• 关键词: 中間規模波動; 対流圏界面

Satoらにより、対流圏界面付近の中間規模波動(周期1〜2日、東西波長1000〜3000km)が春季日本上空に卓越することが報告された。本研究では、この波動のグローバル分布を6時間ごとのECMWF客観解析データ1990年1年分を用いて解析すると共に、維持メカニズムに関する理論的考察を行なった。・位相及び振幅の緯度時間断面図を作成し、時空間スペクトル解析を行なった所、中間規模波動は、強さは変動するものの経度、季節に依らずグローバルに存在すること、亜熱帯ジェットの高緯度側で振幅が大きいこと、位相速度は、冬には20m/sと速く、夏には10m/sと遅いことがわかった。強度については、1〜2月に西太平洋を除いた広い経度帯で、春には西太平洋、大西洋で、10月以降はどの経度帯でも大きいといった地域特性が存在する。・中間規模波動の卓越する亜熱帯ジェットの高緯度側の圏界面付近は、西風の鉛直シア-が正であるので、準地衡風渦位方程式の復元力に対応する背景場の渦位の南北微分(q^^-_y)が局所的に大きくなっている。そこでq^^-_yの鉛直構造を井戸型に近似してSchrodinger方程式を解く要領で井戸にトラップされた中立モードを求めた。井戸の幅、西風の鉛直シア-などの依存性を調べた結果、圏界面付近での浮力振動数の急激な変化が中立モードの東西波長を大きくコントロールすることが分かった。得られた中立モードは、Satoらにより報告された中間規模波動の特徴をよく説明する。これらの結果は1995年日本気象学会春季、秋季大会でそれぞれ発表した。今後、解析期間を延長して季節特性の普遍性や、理論の妥当性を明らかにすると共に、より現実的なq^^-_yの鉛直構造、緯度鉛直構造での波動の振る舞いを理論的に検討していく予定である。

Sato等人报道，春季日本上空普遍存在对流层顶附近的中尺度波（周期1-2天，东西向波长1000-3000公里）。在本研究中，我们利用1990年6小时ECMWF客观分析数据分析了这些波浪的全球分布，并对维持机制进行了理论思考。・我们制作了相位和振幅的纬度时间剖面图，并进行了时空谱分析，结果发现，无论经度或季节如何，中尺度波都存在于全球范围内，尽管其强度存在波动，而且在高纬度地区也存在中尺度波发现副热带急流的振幅较大，相速度冬季快至20 m/s，夏季慢至10 m/s。强度具有区域性特点：1、2月除西太平洋外的宽经度带较强，春季西太平洋和大西洋较强，各经度带较强从十月份开始。 - 副热带急流高纬度一侧的对流层顶附近，中尺度波占主导地位，西风垂直切变为正，因此背景场涡势的南北差异（对应于准场的恢复力） -地转涡势方程）q^^-_y）局部较大。因此，我们将q^^-_y的垂直结构近似为井形，并通过求解薛定谔方程计算捕获在井中的中性模态。通过研究井宽和西风垂直切变的依赖性，我们发现对流层顶附近浮力频率的快速变化极大地控制了中性模式的东西向波长。所获得的中性模式很好地解释了Sato等人报道的中尺度波的特征。这些结果在日本气象学会 1995 年春季和秋季会议上公布。未来，我们将延长分析周期，以阐明季节特征的普遍性和理论的有效性，并从理论上研究更现实的 q^^-_y 垂直结构和纬度垂直结构中的波浪行为，我们计划考虑这一点。 。

项目成果

K, Sato, F. Hasegawa, and I. Hirota: "Short-period disturbances in the equatorial lower stratosphere" Proceedings of Tenth Conference on Atmospheric and Oceanic Waves and Stability. 100-101 (1995)

K、Sato、F. Hasekawa 和 I. Hirota：“赤道低平流层的短期扰动”第十届大气和海洋波浪与稳定性会议论文集。

I. Hirota, K. Yamada, and K. Sato: "Medium-scale travelling waves over the north Atlantic in wintertime" J. Met. Soc. Japan.73. 1175-1179 (1995)

I. Hirota、K. Yamada 和 K. Sato：“冬季北大西洋上空的中等规模行波”J. Met。

K, Sato, H. Hashiguchi, and S. Fukao: "Gravity waves and turbulence associated with cumulus convection observed with the UHF/VHF clear-air Doppler radars" J. Geophys. Res.100. 1-2 (1995)

K、Sato、H. Hashiguchi 和 S. Fukao：“用 UHF/VHF 晴空多普勒雷达观测到的与积云对流相关的重力波和湍流”J. Geophys。