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大気海洋科学大講座のスタッフ

佐藤 薫 (大気物理学・教授) HP
大気現象を主に力学的視点から研究しています。 興味のあるテーマは、重力波やロスビー波、潮汐波などの大気波動の発生、伝播、消滅過程と大気大循環、大規模現象との相互作用、南極オゾンホールの形成・消滅メカニズムの力学、対流圏界面および成層圏極渦周辺部における物質輸送と混合過程、南極カタバ風、極低気圧の力学等です。 これまで、特に重力波については、大型大気レーダーや気球による観測を行い、過去データを生かし、また、各国の研究者と協力することで、赤道、中緯度、極域とすべての緯度帯の現実大気中の重力波の特性解析を進めるとともに、高分解気候モデルでスペクトル等の全体像を得ることに成功しました。赤道成層圏で卓越するダイナミックな振動現象(準2年周期振動)の主要な駆動源が、これまで唱えられてきた赤道ケルビン波や混合ロスビー重力波という惑星規模波動というより、むしろ重力波が主と考えるべきであることを観測データから初めて明らかにしたのもその1つの成果です。
日比谷 紀之 (海洋力学・教授) HP
  1. 海洋大循環モデルの高精度化に向けた深海乱流強度のグローバルな空間分布の解明。
    洋深層における乱流混合は、深層海洋大循環の強さやそのパターンをもコントロールしている重要な物理過程にもかかわらず、その大きさどころかオーダーさえも正確にわかっていない。この海洋深層における乱流混合の大きさをグローバルにマッピングし、深層海洋大循環モデルの高精度化に寄与するため、以下のように、理論と観測の両面から研究を進めている。 (a) 内部重力波の非線形相互干渉の数値モデルに、大気擾乱や潮流により励起される内部重力波エネルギーの情報を組み込み、内部波スペクトル内を大規模スケールから乱流スケールまでカスケードダウンしてくるエネルギー量を直接に見積もることで、海洋深層での乱流混合強度のグローバルな空間分布を明らかにする。 (b) 航走中の観測船から相当数の 投棄型流速計 (XCP)、投棄型塩分・水温計 (XCTD) を海中に投入し、得られた各深度での鉛直高波数のシアー強度を Gregg (1989) の実験式に代入することによって、それぞれの観測点の各深度における乱流混合強度を見積もる。この観測は1地点につき、わずか7分間で終了するので、グローバルに展開していくことが可能である。現在までに行ってきた北太平洋、南太平洋、インド洋、北大西洋での合計453本におよぶXCP観測から、「深海での乱流混合の強度が 緯度 30° をはさんで急変する」という顕著な緯度依存性をもつことなど、数々の興味深い事実を世界に先駆けて明らかにした。 (c) (a)や(b)によって得られた乱流混合強度の空間分布の情報を、簡略化した深層海洋大循環モデルに組み込んだ上で感度解析を行い、深層海洋大循環をコントロールしている「乱流ホットスポット域」を同定する。 (d) (c) の数値実験から、特に、深層海洋大循環モデルの高精度化の鍵と同定された 「乱流ホットスポット域」については、深海乱流の直接観測による検証を行う。この目的のため、深さ 約 6 km まで自由落下しながら、乱流混合強度を自動計測できる超深海乱流計 (VMP-5500) を、我が国で初めて導入した。
  2. 黒潮の流路変動を支配する力学機構の解明。
    日本南岸沖で黒潮大蛇行が形成されるまでの過渡的応答を高解像度の数値モデルを用いて再現し、観測される流路変動が、黒潮流量の大きさ、黒潮と中規模渦との相互作用、さらには、黒潮と局所的な陸岸・海底地形との相互作用などの諸要因とどのように絡んでいるのかを調べることによって、黒潮流路の遷移過程を支配している力学機構を解明する。
升本 順夫 (気候力学・教授)
 熱帯や亜熱帯域の気候・海洋変動現象は、地球規模の気候にも大きく影響を与えています。このような大気海洋結合モードとしての気候変動現象や海洋循環の変動機構を明らかにする研究を行っています。主な手法は、海洋循環モデルや大気海洋結合モデルを用いた数値シミュレーションですが、観測データの解析なども取り入れながら、総合的な解析をしています。

(1) 気候変動現象に関する研究
 太平洋のエルニーニョ現象やインド洋のダイポールモード現象など、熱帯域や亜熱帯域に生起する気候変動モードの発生、発達、終息過程を大気海洋相互作用システムとして明らかにし、それらの予測精度の向上に資する研究を進めています。また、このような気候変動モードが他の地域や異なる変動に対して与える影響についても調べています。
(2) 海洋変動機構に関する研究
 地球規模の気候変動や海洋変動にとって重要となる海洋プロセスの変動メカニズムを明らかにする研究も行っています。海洋の冷水湧昇域や太平洋とインド洋をつなぐインドネシア通過流の変動機構、気候変動モードに対する惑星波動伝播や中規模渦の影響などを、高解像海洋モデルなどを使って明らかにしようとしています。

また、インド洋熱帯域での広域観測網(IndOOS)構築や地球シミュレータを用いた高解像度海洋大循環モデルの開発とデータ公開など、内外の研究者と協力して国際的な研究コミュニティーへの貢献も進めています。
小池 真 (大気海洋物質科学・准教授) HP
私達の研究グループでは、領域スケールからグローバルスケールでの対流圏・成層圏大気中の気体・粒子状物質の分布や物質循環をコントロールしている化学的・物理的プロセスの解明をめざしています。またこれらの大気中の物質が、大気環境や大気質に与える影響を研究しています。
  • 対流圏粒子状物質・オゾンを中心とした大気物質科学の研究
    1. エアロゾルの生成・輸送過程や放射・雲微物理過程への影響
      大気中の粒子状物質(エアロゾル、雲雨粒)は、気体成分との物質分配や大気物質の除去過程を通じて、大気物質科学において中心的な役割を果たしています。またエアロゾルを核とした雲粒生成過程などを通じて、放射収支においても本質的な役割を果たしています。私達はエアロゾルの前駆気体物質などの測定や、エアロゾルの生成・物理化学的変質・除去・輸送過程などをモデル計算することにより、その動態や大気環境に与える影響について研究をおこなっています。
    2. オゾンとその前駆気体の生成・輸送過程
      オゾンは温室効果気体であると共に、大気中での諸成分の酸化速度をコントロールしている対流圏物質科学の鍵となる成分です。私達はオゾンとその前駆気体物質(材料物質)である窒素酸化物(NOx)や揮発性有機化合物(VOC)の分布と変動について体系的な理解をするために、国際航空機観測を実施したり、また都市域などでの地上観測を展開しています。具体的には、アジア大陸からの人工起源物質が太平洋の大気環境に与える影響等の課題について観測を実施し、その結果を気象解析や数値モデル計算とあわせて解析することにより研究を進めています。
  • 成層圏オゾンを中心とした大気物理・化学の研究
    成層圏オゾンの北極域での減少や、グローバルスケールでの減少のメカニズムを解明するために、人工衛星データの解析等を行っています。極域の春先でのオゾ ン破壊を拡大させる窒素酸化物の除去プロセスなどについて研究を行っています。
東塚 知己 (海洋力学・准教授) HP
観測データの解析や大循環モデルによるシミュレーションを通して、熱帯域や亜熱帯域における様々な時空間スケールの大気海洋相互作用の研究を行っている。
1)様々な気候変動現象(エルニーニョ現象、インド洋熱帯域ダイポールモード現象、大西洋ニーニョ現象、大西洋南北モード現象、亜熱帯ダイポールモード現象、沿岸ニーニョ現象等)のメカニズムの解明に向けた研究、および、その予測可能性の研究
2) 上記の気候変動現象の長期変調に関する研究
3)大規模な湧昇ドーム現象(ミンダナオドーム、セーシェルドーム、ギニアドーム等)の季節変動及び経年変動に関する研究
4)南シナ海通過流(西太平洋からルソン海峡を通過して南インド洋に入り、南シナ海南部のカリマタ海峡から出て行く流れ)に関する研究
5)インド洋の海流(アガラス海流、Wyrtkiジェット等)に関する研究
また、上記の研究を行うため、大気海洋結合モデル(UTCM)の開発、改良を行っている。
三浦 裕亮 (大気物理学・准教授) HP
雲に関連した気象・気候現象について研究している。熱帯の大規模に組織化した雲システムについて、大気波動と水蒸気の役割に着目した新しい理解の枠組みを構築することが、現在の目標の一つである。将来的には、数メートルから数千キロメートルにわたる水平スケールの中で、大気の運動が雲によってどのように調節され、その結果、スケール間のエネルギー分配がどのように決まるのか、を理解したい。
田中 祐希 (海洋力学・助教) HP
海洋内部の鉛直乱流混合は、全球規模の海洋循環やそれに伴う水塊の形成・輸送過程を強くコントロールするばかりか、全球の気候にも影響を及ぼし得る非常に重要な物理過程の一つである。この鉛直乱流混合について、その発生機構や強度の時空間変動、さらには気候変動を含む大規模現象への影響を、様々なレベルのモデルを用いた数値シミュレーションや観測データの解析によって調べている。
高麗 正史 (大気物理学・助教) HP
山形 俊男 (気候力学・教授・2012年3月定年退職) HP
大気海洋システムの大循環を決める力学プロセスを簡単なモデルから複雑な大循環モデルにいたる多様な階層のモデルを用いて理解し、その変動予測の向上に努めている。特に最近は大気海洋陸面相互作用からなるモンスーン海洋学や地球気候システムの海洋を中心とする新しい淡水循環像の構築に関心がある。具体的には、1999年に発見したインド洋熱帯域のダイポール、亜熱帯域のダイポールなどの大気海洋結合現象とその世界各地の異常気象への影響を調べている。特に季節変動とその揺らぎへの理解を深めるモデリングに力を入れている。また、海の中の変動の予報実験計画や海洋気候研究を推進する一環として、高解像の海洋大循環モデルを用いて、世界海洋の様々な大規模現象の形成メカニズムの研究を行っている。
Last updated: 2014-11-10 22:38:06 JST