
%% % 卒業論文 
%% % タイトル「金星大気大循環モデルにおける静的安定度の 傾圧不安定への影響」
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%% % 2023/03/23 修正
%% % 2022/12/20 作成
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%% \begin{document}

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\maketitle\thispagestyle{empty}
\pagestyle{empty}
\tableofcontents
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\pagestyle{DAmyheadings}
\setcounter{page}{1}
\setcounter{chapter}{0}
\chapter{はじめに}
これまでの金星大気観測によって, 金星大気には静的安定度が中立に近い層 (低安定度層) が高度 55-60 km 付近に存在することが知られている\cite{Imamura2017}. 
金星大気大循環モデル AFES-Venus を用いた研究では, この低安定度層を導入することで, 金星で観測された様々な現象を再現することに成功してきた. 
その一つが惑星規模の筋状構造である\cite{Kashimuraetal2019}. 
惑星規模の筋状構造の形成には, 低安定度層の存在が重要であることが分かっている. 
また, 低安定度層の周辺では傾圧不安定が発生することが示唆されている\cite{Sugimotoetal2014}. 
このように, 低安定度層の存在と傾圧不安定の関係は先行研究によって調査されているが, 静的安定度分布それ自身と傾圧不安定の関係は十分に調査されていない. 
そこで, 本研究では強制に用いるニュートン冷却の基準温度場の静的安定度 (以降, 強制安定度と呼ぶ) の鉛直分布を変化させた時に, 
実現される安定度分布と傾圧不安定について調査した.  

\begin{figure}[htpb]
  \begin{center}
    \includegraphics[width=7cm]{figs/Imamura2017.png}
    \caption{緯度 $40^{\circ}$N - $40^{\circ}$S における静的安定度分布. 上図は 01:10-07:10 (地方時) の分布, 下図は 16:10-17:30 (地方時) の分布. 
    (Imamura et al. 2017 : Fig.7 より引用. )\cite{Imamura2017}}
    \label{fig:Imamura2017}
  \end{center}
\end{figure}

\section{実験方針}
先行研究では, 強制として与えるニュートン冷却の基準温度場の安定度分布に, 観測結果に整合的な安定度分布を模した分布を用いている. 
例えば, 
Kashimura et al. (2019)\cite{Kashimuraetal2019} では, 観測結果に整合的な安定度分布を模して, 
低安定度層の強制安定度に 0.1 K/km という中立に近い正の値を用いている.
しかし, 実際に低安定度層で実現された安定度は 1 K/km 程度となってしまい, 強制に用いた安定度よりも大きくなってしまう. 
このことから, 観測で得られた値に近い値 (0.1 K/km) の低安定度層を実現するには, 
0.1 K/km という強制安定度の値は大きく, より小さな強制安定度を与える必要があると考えられる.  
そこで, 低安定度層の強制安定度を負の値 ($-0.1$, $-0.5$, $-1.0$, $-1.5$, $-2.0$ K/km) に変更する実験 (これを実験 1 とする) を行い, 
低安定度層に, より中立に近い安定度を実現させることを試みた. 
その上で, 低安定度層の強制安定度を負にした際に, 平均東西風や傾圧不安定にどのような影響があるのか考察を行った. 

また, 低安定度層で実現される安定度に対する, 低安定度層より下の層の強制安定度の影響を調査することを目的として,  
低安定度層を残したまま, 低安定度層より下の層の強制安定度を大きな値にする実験を行った (実験 2 とする). 
この実験では, まず観測結果を模した強制安定度の分布のうち, 下層 (0-45 km) の強制安定度を 4.0 K/km に変更した実験を行い, 
さらに, 低安定度層で実現される安定度や傾圧不安定に対する, 低安定度層の強制安定度の影響と低安定度層より下層の強制安定度の影響を比較するために, 下層の強制安定度を 4.0 K/km に設定した上で, 
実験 1 のように低安定度層の強制安定度を負の値に変更する実験を行った. 

最後に, 図 \ref{fig:Imamura2017} において, 低安定度層の厚さに注目すると, 時間によって 5 km 程度から 10 km 程度に変わっていることが読み取れる. 
先行研究では, 低安定度層の厚さは 5 km としていて, 低安定度層で実現される安定度や傾圧不安定に対する低安定度層の厚さの依存性は調査されていない. 
そこで, 実験 1 の標準実験で用いた観測結果を模した強制安定度分布において, 低安定度層の厚さを大きくする実験を行った (実験 3 とする). 
ただし, 実験 3 では低安定度層より下層の強制安定度を 4.0 K/km とした. 
また, 低安定度層の厚さを大きくしたことによる平均東西風や傾圧不安定への影響について考察を行った.   


\section{本論文の構成}
2 章では本研究で用いた数値モデル AFES-Venus の概要と実験設定について説明する. 
3 章では実験 1 の, %実験設定および結果について説明する.  
4 章では実験 2 の, %実験設定および結果について説明する.  
5 章では実験 3 の実験設定および結果について説明し, 各章の最後に結果の考察を行う. 
6 章では全体の結論についてまとめる. 


% ここで本文おしまい
%\end{document}

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%\begin{figure}[h]
%  \begin{center}
%    \includegraphics[width=10cm]{fig6_2.PNG}
%    \caption{\footnotesize{}}
%  \end{center}
%\end{figure}

%extractbb ***.PNG
