[P-EM27] 大気圏・電離圏

[PEM27-07] 北極域下部熱圏・上部中間圏における大気不安定発生頻度に関する統計的研究

*安里 早稀¹、野澤 悟徳¹、藤原 均²、川原 琢也³、津田 卓雄⁴、堤 雅基⁵、斎藤 徳人⁶、和田 智之⁶、川端 哲也¹、高橋 透¹、ホール クリス⁷、ブレッケ アスゲイア⁸ (1.名古屋大学太陽地球環境研究所、2.成蹊大学理工学部、3.信州大学工学部、4.電気通信大学、5.国立極地研究所、6.理化学研究所光量子工学研究領域、7.トロムソ大学TGO、8.トロムソ大学理学部)

キーワード：北極域上部中間圏・下部熱圏, 対流不安定, 力学不安定, ナトリウムライダー, トロムソ

本研究の目的は、北極域上部熱圏・下部熱圏（高度80-110 km）領域における対流および力学不安定の発生頻度、高度変動、時間変動を明らかにすることである。本研究では、 2010年10月からEISCATトロムソ(69.6N, 19.2E)サイトで稼働しているナトリウムライダーの温度データを解析した。2012年10月以降は、ナトリウムライダーに取得された風速データを、2012年3月までは同じサイトで運用されている流星レーダーの風速データを用いた。2010年10月から2014年１月までの間、ナトリウムライダーにて１夜について4時間以上の温度データが取得できた例は、287夜存在する。シーズン毎では、2010年シーズン24夜、2011年シーズン81夜、2012年シーズン65夜、2013年シーズン62夜、2014年シーズン55夜である。なお１シーズンは、9月ないし10月から3月までである。例えば、2010年シーズンは、2010年10月から2011年3月までに対応している。データ取得数を月毎で分類すると、10月11夜、11月31夜、12月53夜、1月69夜、2月53夜、3月14夜、である。
　時間分解能10分、高度分解能1 kmの温度データを用いて、一夜毎の各高度における不安定割合を求めた。不安定割合（対流不安定）とは、ある高度の（時間軸に対しての）データ数を分母とし、その高度のブラントバイサラ周波数の自乗が負となるデータ数を分子として求めた割合である。風速データを併せ用いてリチャードソン数を求め、リチャードソン数が1/4以下(かつ0以上)になる場合のデータ数を分子として用いた場合を、不安定割合（力学不安定）と本研究では呼ぶ事にする。
　中間圏界面付近の不安定割合の先行研究として、Zhao et al. (JASTP, 65, 219-232, 2003)とLi et al. (JGR, 110, 2004JD005097, 2005)が挙げられる。Zhao et al. (2003)は、ニューメキシコ・アルバカーキで１年間（32晩:June 1998-May 1999）に得られたデータを用いて、不安定割合を調べた。そして、真冬に不安定割合が最大になることを報告した。Li et al. (2005)では、ハワイ・マウイで得られた19晩(January 2002-November 2003)のデータを解析し、どの時刻においても、85-100kmの高度領域においてどこかで不安定が発生している確率は90%になると報告した。これらは中低緯度での統計的研究であり、北極域での統計的研究はこれまでなされていない。
　講演では、（１）不安定割合のシーズン毎の違い、（２）不安定割合の月毎の違い、（３）不安定割合と大気波動の活動度およびその振幅強度との相関、（４）不安定割合とオーロラ活動との相関、等について報告する。そして、どのような条件のときに、不安定割合が増加するかについて議論を行う予定である。