[A-AS21_30AM2] 成層圏過程とその気候への影響

[AAS21-08] ２次元湿潤対流モデルで得られた放射対流準平衡状態におけるQBO的振動

*余田 成男¹、Bui Hoang-Hai²、西本 絵梨子¹ (1.京都大学大学院理学研究科 地球惑星科学専攻、2.ハノイ科学大学)

キーワード：QBO, 放射対流平衡, 波-平均流相互作用, ２次元湿潤対流モデル, 成層圏-対流圏力学結合

QBO（準2年周期振動）は赤道域成層圏に卓越する内部変動であり、対流圏から成層圏に伝播してきた波動が平均流と相互作用することにより生じている。20年以上前にHeld et al.(1993)は2次元湿潤対流モデルで得られる放射対流平衡状態について研究し、QBO的な振動を得た（約2か月分積分したのみ）。彼らのモデルは非回転系の2次元周期境界モデルで極度に理想化されたものであるが、QBOの基本的力学要素を包含している。本研究では、ARW(Advanced Research WRF)モデルを用い2年以上の長期間積分を行って、Heldらが得たQBO的振動を再検討する。また、計算領域や分解能、境界条件（上端での東西風や海面温度など）を変えて感度実験を行って、QBO的振動がどれだけロバストであるかを調べる。コントロール実験は基本的にHeldらと同じである。すなわち、水平に640kmの領域で分解能は5km、鉛直130層でモデル上端は26kmに置く。積雲対流パラメタリゼーションは使用せず、雲微物理過程のみを入れる。短波放射、長波放射、地表フラックス、惑星境界層、乱流拡散、上端付近でのレイリー散逸などの物理過程は標準的なものを使う。時間積分すると、スピンアップの後に平均帯状流は周期120.6日の明瞭なQBO的振動を示す。観測されるQBOと異なり、QBO的振動は対流圏でも明瞭であり、湿潤対流や重力波励起を変調させている。対流で励起された重力波は成層圏に伝播し、流れと相互作用してQBO的振動を生んでいる。一方、対流圏では、組織化した対流システムの強さや伝播が対流圏内の平均帯状流の変動と同期して変動し、帯状平均した降水量もQBO的振動の周期変動成分をもつ。