対流圏-成層圏結合系の季節内及び年々変動の力学

对流层-平流层耦合系统的季节内和年际变化动态

基本信息

批准号：
02J00889
负责人：
田口正和
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 JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

理想化した対流圏-成層圏系の季節内及び年々変動とその力学を、簡略化した全球大気循環モデルを用いた数値実験により調べた。特に、最近関心の高まっている、対流圏の気候に対する成層圏の影響について、2つの方法で詳しく調べた。ひとつは、対流圏-成層圏を含む全球モデルで、成層圏における熱的散逸を大きくすることにより成層圏の表現を劣化させたときの対流圏の応答を検討した。実験結果は、成層圏のありかたが、対流圏の気候に有意に影響することを示した。対流圏の気候応答は、観測事実とよく一致するように、成層圏が寒冷化したとき、地表気圧が高緯度で減少し、その空間構造はいわゆる北極振動によく射影することができる。波動-平均風相互作用に基づく力学的解析から、この成層圏の下方影響には、成層圏における波動ドラッグが下方に子午面循環を誘起するという、いわゆるダウンワードコントロールが少なくとも部分的には働いていることを示した。もうひとつの方法では、標準設定のモデルの一万日積分で得られた多数の成層圏突然昇温をキーとしたコンポジット解析を行った。解析結果は、突然昇温の一般的な特徴、すなわち昇温前の惑星波の増幅や、昇温の兆候が対流圏にゆっくり伝播する様子が見られた。さらに力学的な解析では、昇温の前後で、惑星波分布やストームトラックの分布などで特徴付けられる対流圏循環の様子が異なることが分かった。昇温後の対流圏偏差は、昇温後にしか見られないことから、成層圏の変化に対する応答であると結論できた。

使用简化的全球大气循环模型，通过数值实验研究了理想化的对流层 - 阶层系统及其动力学的季节和年际变化。特别是，我们详细研究了两种方式对对流层气候的影响，这些影响越来越引起人们的兴趣。一个是一个全球模型，其中包括对流层 - 间隙系统，当平流层表示通过增加平流层系统中的热耗散降解时，检查了对流层响应。实验结果表明，平流层状态显着影响对流层的气候。对流层气候反应与观察事实非常吻合，当平流层冷却时，表面压力在高纬度下降低，并且其空间结构可以很好地投影到所谓的北极振荡中。基于波均风相互作用的动力分析表明，平流层的这种向下影响至少部分在所谓的向下控制中起作用，在所谓的向下控制中，平流层中的波药在下降诱导子午线循环。另一种方法涉及使用多个平流层突然温度上升为关键的复合分析，该温度通过标准设置型号10,000天的整合而获得。分析结果表明，温度波升前的行星波的突然温度升高的一般特征，温度升高的迹象缓慢地传播到对流层中。此外，机械分析表明，在温度升高之前和之后，对流层循环的特征是行星波分布和风暴轨道分布。由于温度升高后的对流层偏差只能在温度升高后看到，因此可以得出结论，这是对平流层区域变化的响应。