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[MIS24-05] 雷雲を想定した強制により生じる巨大惑星表層流の数値計算
キーワード：木星型惑星、帯状構造、極渦、浅水モデル
巨大惑星表層には，赤道域における緯度幅の広いジェットや中緯度域における緯度幅の狭いジェットから成る帯状構造，極域における渦構造が存在することが知られている．帯状構造や極渦のような惑星規模の循環構造はエネルギーの逆カスケード効果によって，大気中の小規模乱流から形成される可能性がある(例えば，Showman et al., 2009)．このような小規模乱流を引き起こす候補として，雷雲が考えられている (例えば，Ingersoll et al., 2000)．
Showman (2007) と Brueshaber et al. (2019) はこの雷雲を想定した質量強制を与えた浅水実験を球面の一部の領域で行った．Showman (2007) は中緯度の一部 (緯度0°- 70°，経度0° - 120°)を計算領域とした数値実験より，帯状構造が形成されることを示した．Brueshaber et al. (2019) は極域 (緯度60° より高緯度領域) を計算領域とした数値実験より，極渦が形成されることを示した．Bruehsaber et al. (2019) は極渦の数や大きさ，渦度の符号といった特徴が Burger 数 (Bu=(Ld/a)2, Ld: 変形半径, a: 惑星半径) の値に強く依存するということも示した．しかし，Showman (2007), Brueshaber et al. (2019) はどちらも領域計算であったという問題がある．領域計算の場合，領域外からの運動量輸送が無視され，ジェットや渦の構造に影響を与える可能性がある．
本研究の目的は雷雲を想定して与えた質量強制による数値実験を全球で行い，雷雲による強制により，帯状構造と極渦が形成されるのかを調べることである．また，それらの構造を先行研究で得られた結果と比較し，領域計算で得られた結果の妥当性を検討する．用いたモデルは地球流体電脳倶楽部の階層的地球スペクトルモデル集(SPMODEL; Takehiro et al. 2006, Takehiro et al. 2013) である．1.5層浅水系での全球計算を行い，Burger 数に対する依存性を調べた．本講演では数値実験の結果と先行研究との整合性ついて報告する．
Showman (2007) と Brueshaber et al. (2019) はこの雷雲を想定した質量強制を与えた浅水実験を球面の一部の領域で行った．Showman (2007) は中緯度の一部 (緯度0°- 70°，経度0° - 120°)を計算領域とした数値実験より，帯状構造が形成されることを示した．Brueshaber et al. (2019) は極域 (緯度60° より高緯度領域) を計算領域とした数値実験より，極渦が形成されることを示した．Bruehsaber et al. (2019) は極渦の数や大きさ，渦度の符号といった特徴が Burger 数 (Bu=(Ld/a)2, Ld: 変形半径, a: 惑星半径) の値に強く依存するということも示した．しかし，Showman (2007), Brueshaber et al. (2019) はどちらも領域計算であったという問題がある．領域計算の場合，領域外からの運動量輸送が無視され，ジェットや渦の構造に影響を与える可能性がある．
本研究の目的は雷雲を想定して与えた質量強制による数値実験を全球で行い，雷雲による強制により，帯状構造と極渦が形成されるのかを調べることである．また，それらの構造を先行研究で得られた結果と比較し，領域計算で得られた結果の妥当性を検討する．用いたモデルは地球流体電脳倶楽部の階層的地球スペクトルモデル集(SPMODEL; Takehiro et al. 2006, Takehiro et al. 2013) である．1.5層浅水系での全球計算を行い，Burger 数に対する依存性を調べた．本講演では数値実験の結果と先行研究との整合性ついて報告する．