大気海洋物理学・気候力学セミナーのおしらせ

****************************************************************************************************************

日時：11月30日(木) 午前 10:30 - 12:00
Date ：Thu., 12 Oct. 10:30 - 12:00
場所：低温科学研究所　3階　講堂
Place：Institute of Low Temperature Science, 3F, Auditorium

発表者：堀之内武 (地球環境科学研究院 / 教授）
Speaker：Takeshi Horinouchi (Faculty of Environmental Earth Science / Professor)
題目：あかつきの観測による金星大気のスーパーローテーションと惑星規模波動の長期変動
Title：Long-term variability of the superrotation and planetary scale waves in Venusian atmosphere observed by Akatsuki

****************************************************************************************************************

あかつきの観測による金星大気のスーパーローテーションと惑星規模波動の長期変動
Long-term variability of the superrotation and planetary scale waves in Venusian atmosphere observed by Akatsuki
堀之内武 (地球環境科学研究院 / 教授）
発表要旨：

金星探査機「あかつき」は，2015年12月より現在も観測を続けている金星の「気象衛星」である。搭載する紫外カメラUVIでは，金星の雲頂付近における雲と紫外線吸収物質が織りなす模様が捉えれ，その動きから風速が推定できる。私たちはあかつきの観測に適した雲追跡法を開発しており，その性能（精度やデータ密度）は過去の研究に比べてはるかに向上している。なお，あかつき以前には，米国の衛星 Pioneer Venus Orbiter (PVO, 1978-1992), 欧州の衛星 Venus Express (2006-2014) が，金星大気の長期観測を実施した。
大気のスーパーローテーションとは，ある緯度・高度の帯状平均風が，固体惑星がもつ自転軸周りの角運動量の最大値（単位質量当たりで定義するので赤道地表面での値）に比べて大きな角運動量を持つ状態を指す（局所的な定義の場合）。金星の自転は周期は243日と遅いが，その大気は自転軸周りに100 m/sに達する流れをもっており，金星大気の大部分がスーパーローテーションの状態にある。また，金星の紫外画像に現れる濃淡より，約４日周期と約５日周期の惑星規模波動が存在することが古くから知られている。
本研究では，観測開始から2023年4月までの紫外観測データから得られた風速の変動を解析し，以下の特徴を見出した。

雲頂付近のスーパーローテーションの速さは幅広い時間スケールで長期変動する。そのスペクトルはレッドノイズ的で，何らかの内部変動の現れであると示唆される。
スーパーローテーション（または雲層）には南北半球間に非対称が存在し，その度合いは変動する。
４日波の周期はスーパーローテーションの変動にあわせて変動する一方で５日波の周期は比較的安定している。

本研究以前には，スーパーローテーションの長期変動に何らかの固定的な周期性が存在することを示唆する研究が行われてきたが，結論がでていなかった。1. はそれに対する回答を与えるものである。2. については注意を要する：得られた風速の半球間非対称は，ある程度は観測される高度の半球間の違いに起因する可能性がある。3. により，４日波は雲頂付近の比較的狭い高度範囲に存在する一方で，5日波は比較的低い高度から存在することが示唆される。観測からこのような示唆が得られたことは初めてであり，両波の起源解明に繋がる重要な発見であると言える。