[P-CG18] 惑星大気圏・電磁圏

[PCG18-P02] 木星の雲対流の数値計算〜放射伝達計算による平均冷却鉛直分布を与えた場合〜

関口 太郎¹、*杉山 耕一朗²、石渡 正樹¹、中島 健介³、倉本 圭¹、林 祥介⁴ (1.北海道大学大学院宇宙理学専攻、2.松江工業高等専門学校情報工学科、3.九州大学大学院理学研究院地球惑星科学部門、4.神戸大学大学院理学研究科惑星学専攻/惑星科学研究センター(CPS))

キーワード：惑星大気、雲対流、数値モデリング

木星大気中ではH₂O，NH₃の凝結や NH₄SHの化学反応を伴う活発な雲対流が生じていると考えられている．厚い雲に覆われた木星大気を遠隔観測するのは困難であるため，木星の雲対流構造は未だ明らかとなっていない点が多い．これまで我々は, 複数成分の凝結および化学反応を考慮した雲解像モデルを開発し，木星大気条件下において実現する雲対流構造を調べてきた (Sugiyama et al.,2009, 2011, 2014). そこでは, 対流活動の激しい時期 (活発期) と対流運動の弱い時期 (静穏期) が準周期的に現れることが示されていた．しかしながら，用いられた基本場温度と熱強制の分布は非常に理想化されたものとなっていた．そこで本研究では，基本場温度と熱強制として鉛直1次元放射対流平衡計算(高橋,北海道大学学位論文, 2018) の結果を用いた場合に得られる雲対流構造を調べることを目的とする．
数値モデルとして, Sugiyama et al. (2009) で開発した木星型惑星の全凝結性成分を考慮した雲解像モデルを用いる．系には鉛直1次元放射対流平衡計算(高橋, 北海道大学学位論文, 2018)に基づいた温度圧力条件ならびに凝結性成分気体の存在度を与える．計算領域は2次元とし，水平方向に1024 km，鉛直方向に300 kmとする．解像度は水平方向と鉛直方向共に2 km とする．本実験の設定とSugiyama et al. (2014) で用いた設定との大きな違いは，0.4 bar面高度から対流圏界面 (0.1 bar面高度) までの高度領域において，基本場の温度プロファイルが中立ではなく安定成層していることである．さらに，放射の代替として与える熱強制の働く高度が 0.1 bar面高度からではなく 0.4 bar 面高度から下方となっている．
我々のポスターでは，放射伝達計算による平均冷却鉛直分布を与えた場合に現れる雲対流構造の特徴を示す予定である．