Development of Tropical Circulation in Response to an Equatorial Warm SST Anomaly Revealed by an switch-on Ensemble Aqua-planet GCM 九州大学 大学院 理学研究院 地球惑星科学部門 中島 健介 kensuke@geo.kyushu-u.ac.jp 2002 年 1 月 20 日

目次

問題意識: どこで雨が降るのか? 第 0 近似では "SST の高いところで雨が降る" よくみると必ずしもそうではないことがわかる

基本的な方針: 水惑星 GCM を用いる

水惑星 GCM 研究の流れ

SST 分布にたちもどってみると… 東西に非一様がある. 大気循環どのような影響があるのか?

SST 分布の大気循環への影響

Gill (1980) の結果

Heckley and Gill (1984) の結果

問題意識: 湿潤過程を陽に考慮すると Gill (1980) の結果は変わるか?

実験で与える SST 分布 赤道中心に周囲から 4 K 高い領域を置く 西太平洋暖水域を想定

計算結果: 降水分布 (長時間積分後)

計算結果: 地表気圧 (長時間積分後)

SST パッチに対する定常 暖水域東側: ケルビン応答がはっきりみえる 暖水域西側: ロスビー応答 ?

時間平均場の構造

水蒸気フラックスの水平鉛直分布

定常応答実験のまとめ

暖水域に対する応答が形成される様子をみるには? 単一の実験結果からでは情報を取り出しにくい 初期条件をちょっとずらした多数の実験を平均してみる(アンサンブル実験)

アンサンブル実験(1)の概要

降水偏差(時間経度断面) 1 run 8 run 16 run 32 run 64 run 128 run

地表気圧偏差(時間経度断面) 1 run 8 run 16 run 32 run 64 run 128 run

降水偏差水平分布 1 run 8 run 16 run 32 run 64 run 128 run

地表気圧偏差水平分布 1 run 8 run 16 run 32 run 64 run 128 run

アンサンブル実験(1)のまとめ ケルビン応答はよくみえる. 一度降水が減ってその後増える. ケルビン応答の位相速度は dry なケルビン波よりも遅い. ロスビー応答はやはりはっきりとは見えない. 暖水域の西側は乾燥化する.

もう一度アンサンブル実験

気温偏差の時間経度断面(赤道, σ=0.549) 東西風偏差の時間経度断面(赤道, σ=0.995) 東西風偏差の時間経度断面(赤道, σ=0.830) 東西風偏差の時間経度断面(赤道, σ=0.175) 地表気圧偏差の時間経度断面(15N) 東西風の時間経度断面(15N, σ=0.175) 南北風の時間経度断面(15N, σ=0.175)

降水偏差水平分布 上層の水平風偏差と中層の気温偏差 下層の水平風偏差と地表気圧偏差 降水偏差と下層の水蒸気フラックス偏差

アンサンブル実験(2)まとめ ケルビン応答ははっきりみえるがロスビー応答は止まってしまう. なぜロスビー応答ははっきりみえないか? 暖水域による加熱によって生じるロスビー波を 乾燥化にともなう冷却によって生じるロスビー波が打ち消す. 暖水域のスケールが小さいことによる赤道ロスビー波の分散性: 波長の短いロスビー波の群速度は東向き. Gill は長波近似を行っている. Heckley and Gill を長波近似しない再計算結果は こちら

ロスビー波の分散性 波長の短いロスビー波の群速度は東向き.

まとめ

問題点

問題点

参考文献

参考文献

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