Time Threshold Diagnostics:A Mixed Lagrangian-Eulerian Method for Describing Global Tracer Transport

• 資料種別: 記事
• タイトル: Time Threshold Diagnostics:A Mixed Lagrangian-Eulerian Method for Describing Global Tracer Transport
• 著者・編者: 菅田 誠治
• 著者標目: 菅田 誠治
• 並列タイトル等: 時間閾値解析法:全球トレーサー輸送を記述するためのラグランジュ・オイラー混合手法
• タイトル（掲載誌）: 気象集誌 : 日本気象学会誌 : journal of the Meteorological Society of Japan / 日本気象学会 編
• 巻号年月日等（掲載誌）: 78(3) 2000.06
• 掲載巻: 78
• 掲載号: 3
• 掲載ページ: 259～277
• 掲載年月日（W3CDTF）: 2000-06
• ISSN（掲載誌）: 0026-1165
• ISSN-L（掲載誌）: 0026-1165
• 出版事項（掲載誌）: 東京 : 日本気象学会
• 出版地（国名コード）: JP
• 本文の言語コード: eng
• NDLC: ZM43
• 対象利用者: 一般
• コレクション（個別）: 国立国会図書館デジタルコレクション > 電子書籍・電子雑誌 > 学術機関 > 学協会; https://dl.ndl.go.jp/collections/B00043
• オンライン閲覧公開範囲: インターネット公開
• 遠隔複写可否（NDL）: 不可
• 所蔵機関: 国立国会図書館
• 請求記号: Z15-110
• 関連情報（URI）: http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/10611764
• 関連情報（国立国会図書館永続的識別子）: info:ndljp/pid/10611764; http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/10611764
• 連携機関・データベース: 国立国会図書館 : 国立国会図書館雑誌記事索引; https://ndlsearch.ndl.go.jp
• 書誌ID（NDLBibID）: 5382748; http://id.ndl.go.jp/bib/5382748
• 整理区分コード: 632

• 要約等: A new method, named time threshold diagnostics (TTD), is developed for use in discussing long-term global tracer transport as the result of atmospheric motions. The method works for analysis of a large number of parcels' trajectories in numerical tracer experiments. This method considers the motion of every air parcel passing through a given surface and focuses on periods between its passages through the surface. It selects passages that have periods longer than the specified time threshold. Aggregation of all the selected passages makes <i>effective flux</i> of the parcels, which should contribute to the transport through the surface for time scales over the time threshold. The TTD is capable of probing approximately boundaries between mixing regions in the atmosphere and assessing the substantial mass transport through the boundaries.<br>In order to check its advantage, the TTD was applied to the investigation of trajectories of a large number of parcels in the troposphere and lower stratosphere in northern hemisphere winter, simulated in a general circulation model. Meridional effective mass flux through each equal-latitude surface was obtained for a variety of specified time thresholds. Each mid-latitude shows a local minimum in a meridional distribution of the meridional effective flux integrated for the upper troposphere for time thresholds over two days; this suggests that meridional transport for time scales over two days is suppressed in mid-latitudes in the upper troposphere. Stream functions of zonally averaged meridional circulation obtained from net effective meridional fluxes for these time scales show a one-cell circulation in each hemisphere.; 様々な時間スケールを持つ大気運動の結果としての長期的全球トレーサー輸送を論じるのに用いることのできる解析法を時間閾値解析法として提起する。この手法は、数値的トレーサー実験において多数の粒子軌跡を解析するのに役立つ。ある解析面を通過する全てのパーセルの運動を考えて、通過から通過までの周期に着目する。与えられた時間閾値よりも長い周期を持つ通過だけを選択する。選択された通過を集積することにより、その閾値よりも長い時間スケールでの輸送に寄与するような、粒子の有効なフラックスを求めることができる。この方法により、大気中のミキシングリージョン間の境界を近似的に検出することができ、また、大気運動のラグランジュ的性質の時間変化を調べることができる。<br>この手法の有効性を確かめるために、大気大循環モデルで得られた北半球冬の対流圏から下部成層圏に位置する多数の粒子の軌跡を調べ、いくつかの時間閾値に対して、各等緯度面を通過する有効な南北質量フラックスを求めた。二日より長い閾値を用いて求めた上部対流圏での有効な南北フラックスの緯度分布において、両中緯度は極小を示す。このことは二日より長い時間スケールの南北輸送が、上部対流圏の中緯度で妨げられていることを示している。これらの時間スケールに対して、有効な正味の南北フラックスから求めた東西平均子午面循環の流れ関数は、対流圏内で半球1セルの構造を示す。
• DOI: 10.2151/jmsj1965.78.3_259
• オンライン閲覧公開範囲: インターネット公開
• 連携機関・データベース: 科学技術振興機構 : J-STAGE; http://www.jstage.jst.go.jp

• 要約等: 様々な時間スケールを持つ大気運動の結果としての長期的全球トレーサー輸送を論じるのに用いることのできる解析法を時間閾値解析法として提起する。この手法は、数値的トレーサー実験において多数の粒子軌跡を解析するのに役立つ。ある解析面を通過する全てのパーセルの運動を考えて、通過から通過までの周期に着目する。与えられた時間閾値よりも長い周期を持つ通過だけを選択する。選択された通過を集積することにより、その閾値よりも長い時間スケールでの輸送に寄与するような、粒子の有効なフラックスを求めることができる。この方法により、大気中のミキシングリージョン間の境界を近似的に検出することができ、また、大気運動のラグランジュ的性質の時間変化を調べることができる。<br>この手法の有効性を確かめるために、大気大循環モデルで得られた北半球冬の対流圏から下部成層圏に位置する多数の粒子の軌跡を調べ、いくつかの時間閾値に対して、各等緯度面を通過する有効な南北質量フラックスを求めた。二日より長い閾値を用いて求めた上部対流圏での有効な南北フラックスの緯度分布において、両中緯度は極小を示す。このことは二日より長い時間スケールの南北輸送が、上部対流圏の中緯度で妨げられていることを示している。これらの時間スケールに対して、有効な正味の南北フラックスから求めた東西平均子午面循環の流れ関数は、対流圏内で半球1セルの構造を示す。
• DOI: 10.2151/jmsj1965.78.3_259; https://doi.org/10.2151/jmsj1965.78.3_259
• オンライン閲覧公開範囲: インターネット公開
• 関連情報（URI）: http://id.ndl.go.jp/bib/5382748; https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I5382748; https://dl.ndl.go.jp/pid/10611764; http://id.ndl.go.jp/digimeta/10611764; https://www.jstage.jst.go.jp/article/jmsj1965/78/3/78_3_259/_pdf; http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/10611764
• 参照: Contour Advection with Surgery: A Technique for Investigating Finescale Structure in Tracer Transport; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360011145815335808; Global Chaotic Mixing on Isentropic Surfaces; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360855569112819968; Laboratory model of a planetary eastward jet; https://cir.nii.ac.jp/crid/1361981470811339520; On the Global Exchange of Mass between the Stratosphere and Troposphere; https://cir.nii.ac.jp/crid/1362544420674880384; Lagrangian motion of air parcels in the stratosphere in the presence of planetary waves; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363388845295843456; Barotropic Simulation of Large-Scale Mixing in the Antarctic Polar Vortex; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363670320217885824; 半球GCMで導かれた空気塊の大循環と輸送特性; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390001206503508224; 気圧•温位混成鉛直座標系を用いた波動•平均流相互作用及びラグランジュ平均子午面循環のための定式化; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390001206504649344; 大気大循環及び成層圏対流圏間質量交換の数値的研究:第2部大気のラグランジュ的運動; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390001206504885504; 傾圧不安定に伴うラグランジュ平均運動; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390001206505196672; 回転水槽中の定常傾圧波動におけるカオス的ラグランジュ運動と熱輸送; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390001206506645760; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390282681480306048; 対流圏におけるGLM(一般化されたラグランジ平均)子午面運動; https://cir.nii.ac.jp/crid/1390282681481246592
• 連携機関・データベース: 国立情報学研究所 : CiNii Research; https://cir.nii.ac.jp/
• 提供元機関・データベース: Japan Link Center; https://japanlinkcenter.org/top; 雑誌記事索引データベース; https://ndlsearch.ndl.go.jp; Crossref; https://www.crossref.org; 国立国会図書館デジタルコレクション; https://dl.ndl.go.jp/ja; CiNii Articles
• 書誌ID（NDLBibID）: 5382748; http://id.ndl.go.jp/bib/5382748
• NII論文ID: 110001807609; 130007347258