ながれマルチメディア98 | English |
石渡 正樹(北大地球環境) ・ 中島 健介(九大理) ・ 竹広 真一(九大理) ・ 林 祥介(東大数理)
簡単な水文過程を含んだ大気大循環モデル(GCM)を用いて 3 次元灰色大気において暴走温室状態が発生する太陽定数の決定と暴走温 室状態の数値計算を行った. 大気中の吸収物質は水蒸気だけであるとし, 太陽放射に対しては透明, 長波放射に対しては灰色とした. このモデルは, 暴走温室状態を定義した Nakajima et al. (1992) の1 次元放射対流平衡モデルに運動を組み込んだ系である.
太陽定数を様々に与え, 1000 日程度の時間積分を行なった. 太陽定数が 1600 W/m2 以下の場合には大気の熱的構造は 500 日程度で十 分に統計的平衡状態に達した. しかし, 太陽定数が 1600 W/m2 を越えると大気は熱的に暴走をはじめ た. 外向き長波放射 (OLR) は入射エネルギーフラッ クスに追従できなくなり, 水蒸気量および大気量が増大, 大気温度と地 表面温度は上昇を続けた.
太陽定数が増大すると, 水蒸気分布, 温度分布の南北コントラストが減少し, 放射の構造が一様化に向かう. この結果として, 熱的な暴走状態が発生する太陽定数は, 相対湿度を 60 % に固定して Nakajima et al. (1992) のモデルで得られる放射 量の上限値に一致する. この 60 % という値は, 3 次元計算で得られた対流圏相対湿度の平均値 である. 太陽定数が 1600 W/m2 以上の場合に得られた大気が熱的に暴走している状態は, 1 次元系において平衡解が存在しない状態, すなわち暴走温 室状態に相当するものであると考えられる.
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