[A-AS10] 成層圏・対流圏過程とその気候への影響

[AAS10-02] 研究船「みらい」による西太平洋における2021年夏季モンスーン・対流季節内変動に伴う物質循環の観測

*荻野 慎也¹、鈴木 順子¹、木下 武也¹、城岡 竜一¹、勝俣 昌己¹、耿 驃¹、永野 憲¹、谷口 京子¹、清水 健作²、杉立 卓治²、植木 巌¹、米山 邦夫¹ (1.海洋研究開発機構、2.明星電気株式会社)

キーワード：物質輸送、気球観測、研究船「みらい」

1. はじめに
夏季の西太平洋域ではモンスーンや対流季節内変動(BSISO)に関連した活発な対流活動により、大気の流れの場が変動し、それに伴う中緯度・熱帯間および対流圏・成層圏間の物質の輸送が起こっていると考えられている。また、対流活動により励起された各種波動が上層大気の流れ場を変動させることで、大気大循環や物質輸送に影響を与える。しかし、その実態は直接観測の不足もあり、必ずしも明らかではない。特にオゾンと水蒸気は気候の形成に本質的な役割を果たすため、その変動の実態を明らかにすることは地球環境変動の理解に重要である。また、そのような輸送過程の変動に影響する各種大気波動の実態は特に通常の気球観測では到達不能な高度30 km以上の領域で不明な点が多く残されている。我々は2021年夏季に研究船「みらい」において、オゾンと水蒸気の空間的な分布実態とより高層の力学過程を捉えることを目的に気球観測を西太平洋において実施した。本稿ではその概要を報告する。
2. 観測概要
観測はYMC (Years of the Maritime Continent) の一環として、2021年5月24日から7月8日にかけての研究船「みらい」による西太平洋航海の航路上で行なった(図1)。日本を出航後、南下、西進する途上、定点観測地点、その後北上する途上において、11回のオゾン・水蒸気ゾンデ観測、15回のオゾンゾンデ観測、27回の超高層ゾンデ観測を行なった(詳細は図1参照)。水蒸気ゾンデは明星電気の新型鏡面冷却型水蒸気ゾンデSkydewを用いた。超高層ゾンデは、3000 g (一部4000 g) のバルーンに明星電気 iMS-100 を取り付け飛翔させ、通常の気球観測では到達しない、高度およそ 40 km までの温度と風速を測定するものである。オゾンゾンデには En-sci 製 Model-1Z ECC を使用した。
3. 観測期間中の気象場の状況
観測期間中、西太平洋域での対流活動は比較的不活発であり、BSISOのシグナルも不明瞭であった。一方、東南アジア域ではモンスーンの対流が活発化しており、それに伴う対流圏上層の高気圧性循環が形成されつつあった。「みらい」での観測では、この高気圧性循環に伴う中緯度からの物質輸送が捉えられている可能性がある。
4. まとめ
2021年5月下旬から7月上旬にかけて研究船「みらい」MR21-03航海において、夏季モンスーン、西太平洋対流に伴う物質輸送、力学変動を捉えることを目的に、オゾンゾンデ、水蒸気ゾンデ、超高層ゾンデの観測を行なった。モンスーン循環発達期における、オゾン・水蒸気データおよび、超高層の温度・風速データを取得することができた。今後、モンスーン循環と各種擾乱による物質分布の変調過程の解析、水蒸気ゾンデの品質評価、巻雲生成機構と水蒸気輸送の解析、超高層ゾンデ観測による波動を中心とした力学解析などを行ない、結果を報告する予定である。

謝辞

観測の実施に当たっては、研究船「みらい」の乗員および日本海洋事業の観測技術員の方々のご協力を頂きました。深く感謝いたします。