領域大気モデルを用いた熱帯対流圏中層の層状構造に関する数値実験

Abstract

熱帯対流圏中層でしばしば観測される水蒸気の層状構造について、その三次元的構造や物質輸送的特徴を調べるためにメソスケールの領域大気モデルを用いて数値実験を行った。再現実験で得られた高湿度の層状構造の水平スケールは約1000ｋｍ、鉛直スケールは約1ｋｍであった。層状構造が出現した領域を中心に大量粒子群の後方追跡実験を行ったところ、層状構造の湿潤な部分は北西風により熱帯収束帯から移流されてきており、その上下の乾燥した部分は南東から移流されてきていた。流線解析の結果、層状構造の成因は、東西に並んだ二つの総観規模渦の間にあるよどみ点の位置が鉛直にずれていることであることがわかった。

We performed numerical experiments on layered structures in the tropical mid-troposphere, which are often observed by radiosonde and airborne observations as anticorrelation between humidity and ozone, with a regional atmospheric model in order to investigate their three-dimensional structure and material transport processes. We reproduced a thin layered structure of high humidity, which has a horizontal scale of about 1000 km and a vertical extent of about 1 km. Particle transport experiments around the layered structure show that wet part of the layered structure is advected from the intertropical convergence zone by northwesterly winds, while dry parts above and below it come from southeast direction. Stremline analysis shows that the reason why the thin layered structure is produced is that a stagnation point between two synoptic-scale vortices shifts longitudinally with height.