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[AAS01-06] カノニカルアンサンブルの枠組みに基づく放射対流平衡における積雲対流の統計的解析
キーワード:放射対流平衡、積雲対流、カノニカルアンサンブル
統計的平衡状態にある積雲対流の集団的特徴は, 環境場の大規模な強制に応じて変化する. 本研究では,理想的な条件で雲同士の相互作用が弱い深い積雲対流の集団を,対流運動エネルギーを基準としたギブスのカノニカルアンサンブルとして捉える.これを出発点として, 大気の巨視的な状態と個々の積雲対流の確率分布を関連付ける平衡統計力学に基づく理論的枠組みを検証する. これらの考察から, 統計力学における逆温度に相当する巨視的状態を表すパラメータの形式を,対流圏の大規模な熱力学量から推測することができる.放射対流平衡にある雲解像シミュレーションで生じた積雲対流アンサンブルを解析した結果,対流運動エネルギーから計算された対流コアの頻度分布は負の指数関数に従うことが確かめられた (図1).また,シミュレーションでの領域平均した熱力学量と積雲の確率分布が示すスケーリング指数との関連についても議論する.