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第 58 回 大気海洋圏物理系セミナー のおしらせ

日　時：1999年 1月 14日(月) 午前 9:30 〜 12:00
場　所：低温科学研究所 2F 大講義室

発表者：川島正行 (極域大気海洋学講座，助手)
題　目：中緯度のスコールラインの周期的変動に関する数値実験

発表者：Hayley Shen (STA Fellowship Visiting Scientist;Permanent Affiliation: Clarkson University, Potsdam, NY, USA)
題　目：Wave-Ice Interactions

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中緯度のスコールラインの周期的変動に関する数値実験 (川島正行) 発表要旨：

  スコールラインやレインバンドなどのメソスケール対流システムの降水強度 
 は，しばしば数時間（2-5時間）程度の周期で変動することが多くの観測によ 
 り分かっている．また，対流システムにより，数時間周期の重力波が励起され 
 ることも知られている． 
  
  非静力学２次元の雲解像モデルを用いてスコールライン(以下SL)の数値実験 
 を行ったところ，コリオリ力の効果を入れた実験では顕著な数時間周期のSLの 
 周期的変動が見られた.本研究ではこの周期性が生じる原因について調べた. 
  
  SLが発生し，十分時間が経過すると，対流圏の中〜上層にはSLによる非断熱 
 加熱の強さに対応した，ある水平スケール（数百km程度）をもつ高気圧性の渦 
 が生じる．この渦の強さはその水平スケールに対応した固有の周期（数時間程 
 度）で変動し，定在波を生じる．この定在波に伴う環境場の周期的変化に対応 
 し，SLの構造は単一セル型とマルチセル型の間で変動する．これにより，降水 
 の周期的変動，および数時間周期の重力波（先の定在波ではなく，伝播するも 
 の）が生じると考えられる．また，SLの構造の変化に伴い，SLによる加熱の強 
 さも周期的に変動するため，対流は先に述べた定在波の振幅を増化させる働き 
 をもつ．いわば対流とメソスケールの渦の共鳴により，周期的変動が起こって 
 いると言える． 
  
  感度実験として，コリオリパラメータ，環境の下層シアを変えた実験を行なっ 
 た．回転の効果を大きくすれば高気圧性の渦のスケールは小さくなるため，対 
 流活動の周期も短くなる．また，下層シアをある値より小さくすると，対流の 
 形態はマルチセル型に固定され，明瞭な周期性は見られなくなる． 
  

Wave-Ice Interactions (Hayley Shen) 発表要旨：

  Wave and sea ice interaction will be discussed under three topics: 
 Wave attenuation, Ice drift and thickening, and Formation process of 
 pancake ice. First, wave attenuation under an ice cover has been 
 identified to result from four distinct processes: bending, 
 scattering, eddy viscosity, and floe-floe collisions.  Study of the 
 fourth process is recent. This mechanism and its comparison with the 
 other known dissipation mechanisms will be given. Second, ice drift 
 under wave action from the scattering theory as well as from the 
 collision theory is shown to be comparable with wind drift, hence 
 should be included in mesoscale ice dynamic models. Also, wave can 
 cause rapid thickening of pancake ice covers. This mechanical 
 thickening may be responsible for sustainability of early ice covers. 
 Third, pancake ice formation under wave actions is discussed. Some 
 recent laboratory work and the resulting qualitative theory for this 
 formation process are given. 

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