金星の雲の動的な熱構造の解明

阐明金星云的动态热结构

• 批准号: 18740315
• 负责人: 今村 剛
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740315/
• 关键词: 金星; 雲; 赤外線; 大気

すばる望遠鏡の赤外観測装置で金星雲頂の熱放射画像(波長8.6,11.3,17.6μm)を取得し,その空間構造と時間変化から雲層の力学を探る。前年度までに我々は,単一時刻の分光画像を放射輸送モデルを援用して解析し,雲頂に水平規模が数100kmの塊状構造があるなど雲の立体構造を明らかにしてきた。今年度はさらに5日間の観測機会を得て,その機会ごとに2時間の時間間隔で2回データ取得した。5日間の間に金星大気は大気の高速循環「超回転」のために東西に金星を一周する。このことを利用して,5日間の画像をつなぎ合わせれば,雲頂高度に存在する惑星規模の波動の構造をとらえることができる。こうして得た全経度をカバーする熱放射マップには,これまでに観察されてきた「横倒しのY宇模様」に似たパターンが見られた。Y字模様の成因はわかっていないが,今回初めて,これが雲頂温度(おそらく雲頂高度を反映する)の変動と連動した現象であることが明らかになった。このことはY字の成因に新たな制約を課すものである。2時間の間の塊状微細構造の時間変化は,概ね上述の「超回転」による移流で説明できそうである。このことは,塊状構造が数時間以上の時間スケールを持つことを意味する。近年,欧州のVenus Expressによる紫外画像から雲頂に10km規模の塊状構造が存在することが見出された。これを本研究の結果とともに解釈すると,10km規模の(おそらく短寿命の)熱対流が集まって数100km規模の雲クラスターのような構造を組織しており,そのクラスターは比較的長寿命である,というシナリオが描かれる。これを理論的に詰めるべく数値モデリングを進めている。

维纳斯星云顶部的热辐射图像（波长8.6、11.3、17.6μm）是使用Subaru望远镜的红外观察装置获取的，并从其空间结构和时间变化中探索了云层的动力学。直到上一年，我们已经使用辐射传输模型分析了单时间光谱图像，以阐明云的三维结构，例如云顶的水平尺度为几百公里。今年，我们还有五天的观察机会，每次机会以两小时的间隔收集了两次数据。在五天的时间里，金星的气氛向东和向西循环，以进行大气“超级旋转”的高速循环。使用它，我们可以通过将图像拼接在一起五天来捕获在云顶高度上存在的行星尺度振动的结构。因此获得的热辐射图涵盖了总经度，与目前已经观察到的“侧面Y-U模式”相似。 Y形模式的原因尚不清楚，但是这首先揭示了这种现象与云最高温度的波动有关（可能反映了云顶高度）。这对Y形性格的起源施加了新的约束。大规模微观结构在两个小时内的时间变化可以通过上述“超级旋转”引起的对流来解释。这意味着类似质量的结构的时间比例超过几个小时。近年来，已发现欧洲维纳斯（Venus Express）的紫外线图像在云层顶部具有10公里尺度的块状结构。这与这项研究的结果一起解释了，而情况是10公里尺度（可能是短暂的）热对流聚集在一起，形成了几百公里的云簇状结构，并且簇具有相对较长的寿命。我们目前正在研究数值建模，以在理论上进行编译。

项目成果

A global statistical study on the origin of small-scale ozone vertical structures in the lower stratosphere

平流层低层小尺度臭氧垂直结构起源的全球统计研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Geophysical Research 111
• 作者: K.Noguchi;T.Imamura;K.-I.Oyama;G.E.Bodeker
• 通讯作者: G.E.Bodeker

Mesoscale spectra of Mars' atmosphere derived from MGS TES infraredr adiances

来自 MGS TES 红外辐射的火星大气中尺度光谱

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of the Atmospheric Sciences 64
• 作者: 横山正;中嶋悟;村上隆;T. Imamura
• 通讯作者: T. Imamura

Diurnally varying structure of stationary waves encircling thesummer southern pole of Mars observed by MGS TES

MGS TES 观测到的环绕火星夏季南极的驻波的日变化结构

• 发表时间: 2007
• 期刊: Geophysical Research Letters 34
• 作者: 横山正;中嶋悟;村上隆;T. Imamura;M. Taguchi;T. Fukuhara
• 通讯作者: T. Fukuhara

Longwave infrared camera onboard the Venus Climate Orbite

金星气候轨道上搭载的长波红外相机

• 发表时间: 2007
• 期刊: Advances in Space Research 40
• 作者: 横山正;中嶋悟;村上隆;T. Imamura;M. Taguchi
• 通讯作者: M. Taguchi

Ground-basedInid-infared observation of microstructures at the Venuscloud-top level

金星云顶微结构地基红外观测

• 发表时间: 2007
• 作者: K.Noguchi;T.Imamura;K.-I.Oyama;G.E.Bodeker;K. Mitsuyama
• 通讯作者: K. Mitsuyama