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第 215回 大気海洋物理学・気候力学セミナー のおしらせ

日　時： 4月 21日(木) 午前 09:30
場　所： 環境科学院 D棟2階 D201号室

発表者： 坂崎 貴俊（地球圏科学専攻 大気海洋 物理学・気候力学コース/DC2)
\\Takatoshi Sakazaki, Course in atmosphere-ocean and climate dynamics/DC2
題　目： TIMED/SABER衛星データおよび全球再 解析データを用いた対流圏−下部中間圏の一日潮汐の研究
\\Diurnal migrating tides in the troposphere to lower mesosphere as deduced with TIMED/SABER data and six reanalysis data sets)

発表者： 松村 義正 (低温科学研究所/学振特別研究員) \\Yoshimasa Matsumura, ILTS/ Post Doctoral Fellow
題　目： 底層水形成における地形起伏の影響の考察 \\Dynamics of cross-isobath dense water transport induced by slopetopography

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TIMED/SABER衛星データおよび全球再解析データを用いた対流圏−下部中間圏の一日潮汐の研究
\\Diurnal migrating tides in the troposphere to lower mesosphere as deduced with TIMED/SABER datXSa and six reanalysis data sets)
\\(坂崎 貴俊 \\Takatoshi Sakazaki）発表要旨 :

　大気潮汐は対流圏・成層圏領域の日周期加熱によって励起される全球規模の
大気波動である。その振幅は中間圏・熱圏で極大を取るため上層大気に
ついては多くの研究がなされている一方、その励起源である対流圏・成層圏
領域においては観測データも少なく実態の解明が遅れている。そこで本研究
では、TIMED/SABER衛星データ（以下単に「SABER」と呼ぶ）、全球再解析デー
タを用いて対流圏−下部中間圏の大気潮汐（うち、一日周期・太陽同期成分; 以下
「DW1 (diurnal westward wavenumber 1 componentの略）」と呼ぶ）の
鉛直構造・季節変動、および、その力学プロセスを明らかにすることを目的と
する。本発表では"気温"の解析結果を中心に紹介する。

　まずSABERと全球再解析データの比較より、全球再解析データでも
DW1がそれなりに良く再現されていることを確かめた。ただし、上部成層圏以
上におけるDW1の振幅はSABERに比べて小さかった。さらに、冬半球成層圏におい
て、SABERデータから抽出したDW1は衛星サンプリングの問題を受けることもわかっ
た。
　
　続いて全球再解析データを用いて潮汐の鉛直構造・季節変化を調べた。
DW1の振幅は熱帯上空で極大をとるが、上部成層圏では中・高緯度に極大をと
る。古典潮汐論でのハフモード展開により、これらの特徴は対流圏で励起された
伝播モードと上部成層圏で励起された捕捉モードの重ね合わせで再現できるこ
とがわかった。しかしながら、熱帯上空の季節変化は励起源の季節変化と異なる特
徴を示していた。

　そこで線形モデルを用いて熱帯上空のDW1の季節変化の要因を調べた。その
結果、背景場の季節変化（特に東西風の季節変化）がDW1の季節変化に重要であるこ
とがわかった。さらに摂動法を用いることにより、背景場のうちでも特に「東西風
の南北勾配」が重要であることがわかった。

　加えて、熱帯対流圏で見られるDW1の特徴的な振幅・位相構造について、
簡単な二層モデルを用いて考察を行った結果も紹介する。

(abstract)
  It is important to study the tidal variability in the troposphere
  and stratosphere, since it has a great impact on the mesosphere and lower 
thermosphere (MLT region). However, there has not been a comprehensive 
study of tides in this altitude region. Here, we reveal the global
  structure and seasonal variation of diurnal migrating tides in the troposphere
  to lower-mesosphere, using TIMED/SABER satellite data and six reanalysis
  data sets. 

　It is shown that CFSR, MERRA and ERA-Interim perform best in
reproducing the observed features in SABER as follows. The amplitude is basically
the largest in the tropics for this altitude region, except for the maximum in
midlatitudes in the upper stratosphere. The amplitude maximizes in winter over the
tropics, while it maximizes at solstice in midlatitudes.

  Using the classical Hough mode decomposition, it is confirmedthatthe propagating 
modes are mainly excited by the tropospheric heating, while the trapped modes are 
excited by the heating in the troposphere and upper stratosphere. 
 
  Also, with linear model experiments, it is shown that the seasonal variation 
of background winds (non-classical terms) has a non-negligible contribution to 
that of tidal signatures. 


底層水形成における地形起伏の影響
\\Dynamics of cross-isobath dense water transport induced by slope topography 
\\(松村 義正 \\Yoshimasa Matsumura）発表要旨 :

南極大陸沿岸域では冷却及び海氷生成によって生成された大量の高密度水が
大陸斜面を沈降し、南極底層水を供給している。
南極底層水がどこでどれだけ形成されているかは全球熱塩循環の様相を
コントロールするという点で地球の気候形成においても極めて重要であるが，
時空間的に密な直接観測は困難であるため，その定量的な評価は未だ困難である．
また海洋大循環モデル(OGCM)を用いた気候の変動予測実験においても，
解像度の不足等から南極底層水形成は満足に再現されておらず，
その信頼性向上のためにも底層水形成機構のより詳細かつ定量的な理解が求められている．

大陸斜面上での底層水の形成において，海面付近で生成された高密度水はその供給域で直ちに
斜面を降るのでなく、重力とコリオリ力がバランスする速度で等深線に沿って流れる傾向にある。
したっがて底層に高密度水を供給するためにはこのバランスを崩す何らかの機構が必要となる。
過去の研究では海底摩擦によるEkman輸送やフロントで発達する傾圧不安定波動による渦輸送等が
議論されてきたが，本研究では特に微小スケールの海底起伏に着目し、その影響を定量的に考察する。

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