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[PEM36-04] 冬季北極域の中層大気擾乱と太陽活動度との関係
キーワード：中層大気擾乱, 太陽活動, 北極振動, 成層圏準２年周期振動, 北極域, 成層圏突然昇温
本研究は、冬季北極域における代表的な擾乱現象である成層圏突然昇温を、中間圏まで含めた中層大気全体の擾乱として捉え、その擾乱について太陽活動度との関係を解明することを目的としている。成層圏突然昇温と太陽活動度との関連は、太陽活動11年周期による成層圏の熱的構造の変調として、成層圏領域では研究が進んでいる。冬季北極域成層圏の代表的な熱的構造は、北半球環状モード（Northern hemisphere Annular Mode: NAM）と呼ばれるパターンを示し、極域が低温・中緯度域が高温となる正のモードとその逆パターンとなる負のモードに分類される。Labitzke(2005)は、北極域・中緯度の上部成層圏温度とF10.7 indexの相関を、QBOの位相に分けて比較し、QBO西（東）風位相時には、太陽活動極大で負（正）のNAM、極小で正（負）のNAMとなることを示した。本発表では、中層大気擾乱と太陽活動度を定量的に比較するための準備として、気象全球客観解析データ（英国Met Officeが提供するUKMOデータおよびNASAが提供するMERRAデータ）を用いて、中間圏まで含めた中層大気擾乱の程度を指標化することを試みている。 まず始めに、UKMOデータ帯状平均東西風の東風領域（成層圏突然昇温時に対応）の、最低高度を指標として使うことを検討した。日々の帯状平均東西風データから、高度15km以上の範囲において、東風となっている高度領域の最低高度を抽出、それぞれのイベントでその抽出した最低高度を平均し、１つのイベントに対して１つの指標（今後、この指標をZEW indexとする）を作成した。導出したZEW indexをQBOの東風位相と西風位相に分けて、太陽活動度(F10.7 index)との相関図を作成した。この結果、おおむねZEW index < 35 が大昇温に対応し、ZEW index伝統的な成層圏突然昇温の分類に対応した擾乱度を定量的に表す指標としては使えそうであることを確認した。次に、1000～0.1hPa（約65km高度）の高度においてAO indexを計算し、中間圏まで含めた中層大気の擾乱度を表す指標として使用できるか検討を始めた。10hPaより高高度でAO indexを用いた研究は例がなく、慎重な検討を必要とするが、以下のようなことが明らかになった。中層大気でのAO indexの値のピークは、0.5hPa（~50km）にある。100hPa - 0.1hPaにおいてAO index の正負はほぼ一致するが、ときおり10hPaの上下で正負が異なる場合もある。AO index の負のピーク値が大きいことと、大昇温とは対応しない、また負の領域が10hPa以下まで達していることも、必ずしも大昇温とは対応しない。今後は、これら２つの指標（ZEW index および AO index） の比較および、中層大気擾乱と太陽活動度との関係を調べていく予定である。ただし、AO indexの計算において、現在は海面気圧から導出されるAOパターンを基にしているが、成層圏/中間圏のAOパターンは、海面気圧から導出されるAOのパターンとは多少異なる可能性が高いため、成層圏/中間圏のジオポテンシャル高度偏差場から主成分分析の第一モードを計算してAO index を計算し、２つのの結果を比較する必要がある。特にSSWイベント時に、10hPa高度以上で、AOの示す循環パターンを詳細に確認することが重要であると思われる。また伝統的に使用されている昇温の分類と、10hPa高度以上のAO index の関係は、さらに解析期間を増やして検討を続ける。