Direct and indirect effects of atmospheric gravity waves on the climate system

大气重力波对气候系统的直接和间接影响

• 批准号: 22340134
• 负责人: SATO Kaoru
• 金额: $ 12.06万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22340134/
• 关键词: 中層大気; 大気重力波; 大気大循環; 極成層圏雲; オゾンホール; ロスビー波; コリオリ力; 重力波; 物質循環; 極中間圏雲; 極中間圏

The effects of gravity waves (GW) in the earth climate are categorized into two: direct effects through their ability to deposit momentum to drive the general circulation, and indirect effects on the ozone chemistry through their temperature fluctuations to modulate polar stratospheric cloud amounts. Using data from a high-resolution general circulation model and a chemistry climate model, it was shown that GW forcing is distributed much wider than the source region by significant refraction and advection by the mean flow, that GW forcing is critical to the dissipation phase of the sudden stratospheric warming, and that the main forcing to drive the stratospheric circulation in the summer hemisphere is attributable to GW. By analyzing satellite data, GW indirect effect on the ozone chemistry is quantified. Moreover, we succeeded in formulation of a unified theory of the 3-d circulation driven by Rossby waves and GW that is inevitable for future studies using high-resolution data.

重力波（GW）对地球气候的影响分为两类：通过其沉积动量来驱动大气环流的直接影响，以及通过其温度波动调节极地平流层云量对臭氧化学的间接影响。利用高分辨率大气环流模型和化学气候模型的数据表明，由于平均流量的显着折射和平流作用，引力波强迫的分布比源区更宽，引力波强迫对于大气层消散阶段至关重要。平流层突然变暖，驱动夏半球平流层环流的主要强迫可归因于GW。通过分析卫星数据，可以量化 GW 对臭氧化学的间接影响。此外，我们成功地制定了由罗斯贝波和引力波驱动的三维环流的统一理论，这对于未来使用高分辨率数据的研究是不可避免的。

项目成果

オゾン回復と二酸化炭素増加に対する中層大気の力学的応答

中层大气对臭氧恢复和二氧化碳增加的机械响应

• 作者: 岡本功太;Rolando R. Garcia;佐藤薫
• 通讯作者: 佐藤薫

Universal Frequency Spectra of Surface Meteorological Fluctuations

地面气象波动通用频谱

• DOI: 10.1175/2011jcli4196.1
• 发表时间: 2011
• 期刊: J. Climate
• 作者: Tsuchiya C.;K. Sato;T. Nasuno;A. T. Noda;and M. Satoh
• 通讯作者: and M. Satoh

適応アレイ処理を用いた鉛直風速の高精度推定

使用自适应阵列处理高精度估计垂直风速

• 作者: H.Nakagawa;S.Aoki;M.Kuroda;Y.Kasaba;I.Murata;S.Okano;西村耕司，佐藤薫
• 通讯作者: 西村耕司，佐藤薫

AIRS高解像度温度データを用いた南半球冬季の成層圏における重力波の伝搬特性の解析

利用AIRS高分辨率温度数据分析南半球冬季平流层重力波传播特征

• 作者: 土屋 主税，佐藤薫，M.J.Alexander，L.Hoffmann

Adaptive beamforming technique for accurate vertical wind measurements with multi-channel MST radar.

利用多通道 MST 雷达进行精确垂直风测量的自适应波束形成技术。

• 作者: K. Nishimura;T. Nakamura;T. Sato;and K. Sato
• 通讯作者: and K. Sato