
%% % 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」      
%% % 「下層の安定度変更実験」
%% %
%% % 2023/03/23 修正
%% % 2022/12/20 作成
%% %
%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%% %%%%%%%%             Textcd  Start                 %%%%%%%
%% \begin{document}
\chapter{実験 2: 下層の強制安定度を大きくした場合}
\markright{第\arabic{chapter}章 実験 2: 下層の強制安定度を大きくした場合}

\section{強制安定度分布の設定}
実験 2 では, 下層の強制安定度を 0.5 K/km (実験 1 の STD0) から 4.0 K/km に変更した実験 (STD1) を行った. 
さらに, 下層の強制安定度を大きくした時に, 
実験 1 と同様に低安定度層の強制安定度を負に変更した実験を行った. 
ここで, 下層とは低安定度層 (55-60 km) より下の, 0-45 km の層のことを指す. 
本実験で使用した強制安定度の鉛直分布は, 図 \ref{fig:exp1_2SS} に示した通りである. 
実験 1 との違いは, 下層の強制安定度のみで, 低安定度層の強制安定度の設定は同じである (\ref{tab:setting1_2}). 
%実験 1 の標準実験 (STD0) の下層の強制安定度を 4.0 K/km に変更したものが STD1 である. 
以降の節では, 下層の強制安定度の影響を調べるために, まず最初に STD0 と STD1 の結果を比較する. 
その後, 低安定度層の強制安定度を変えた場合について考える. 
\begin{table}[htpb]\caption[short]{実験 2 で用いた低安定度層における強制安定度}
  \begin{center}
 \begin{tabular}{@{\vrule width 1pt\ }c|c|c|c|c|c|c@{\ \vrule width 1pt}}
  \noalign{\hrule height 1pt}
   & STD1 & NS11 & NS12 & NS13 & NS14 & NS15 \\
  \noalign{\hrule height 1pt}
  低安定度層における強制安定度 [K/km] & $0.1$ & $-0.1$ & $-0.5$ & $-1.0$ & $-1.5$ & $-2.0$ \\
  \noalign{\hrule height 0.4pt}
 \end{tabular}
 \end{center}
 \label{tab:setting1_2}
\end{table}
\begin{figure}[htpb]
  \begin{center}
    \includegraphics[width=8cm]{figs/exp1_2.png}
    \caption{
      実験 2 で用いた強制安定度の鉛直分布 (ニュートン冷却の基準温度場の静的安定度分布). 
      凡例の値は各設定で用いた低安定度層の強制安定度の値である. }
    \label{fig:exp1_2SS}
  \end{center}
\end{figure}


\newpage
\section{結果 : 下層の強制安定度の影響}
下層の強制安定度の影響を調べるために, STD0 と STD1 の結果を比較, 考察する. 
\subsection{実現された安定度分布}\label{subsec:SSSTD0and1}
図 \ref{fig:SSSTD0and1} は STD0 と STD1 で実現された安定度分布を時間平均及び水平平均したものである. 
まず, 高度 0-35 km の分布に注目すると, STD0 では概ね強制安定度と同程度の安定度 (0.5 K/km) が実現されているが, 
STD1 では, 高度 10-35 km で強制安定度として用いた値 (4.0 K/km) よりも大きな安定度が, 高度 0-10 km では小さい安定度が実現されている. 
また, 低安定度層の下端で実現された安定度は, STD0 では高度 44 km 付近 で 2.9 K/km (強制安定度より小さい), STD1 では高度 40 km 付近で 5.4 K/km (強制安定度より大きい) の安定度が実現しており, 
強制安定度の値は同じ (4.0 K/km) であるにもかかわらず, STD1の方が実現された安定度が大きくなっている. 
一方, 低安定度層で実現された安定度は STD0 の方がやや大きい (低安定度層の強制安定度は両実験とも 0.1 K/km である). 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{center}
    \includegraphics[width=6cm]{figs/stabSTD0and1.png} 
    \caption{図 \ref{fig:resultSSexp1} と同じ. ただし, 凡例は実験名を表す.}
    \label{fig:SSSTD0and1}
  \end{center}
\end{figure}

図 \ref{fig:NSstabSTD0and1} は STD0 と STD1 で実現された東西時間平均した安定度の子午面分布である. 
STD0 では実現された安定度が 1.0 K/km 以下の領域が極域から中緯度にかけて拡がっている. 
一方 STD1 では実現された安定度が 1.0 K/km 以下の領域が, 極域から赤道まで拡がっている. 
このことは図  \ref{fig:SSSTD0and1} において, STD1 で STD0 より安定度の小さい低安定度層が実現されたことと整合的である. 
赤道域にやや大きな安定度が実現されている領域があるが, これは図 \ref{fig:SSSTD0and1} において, 
高度 58 km 付近で実現された安定度が少し高くなっていることに対応する. 
%また, 赤道域では低安定度層は STD1 の方が厚いが, それ以外の領域では, STD0 の方が厚くなっている. 

\begin{figure}[htpb]
  \begin{tabular}{cc}
  \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=7cm]{figs/result1/case1/STD0/NSstabzh.png}%\subcaption{STD0 で実現された安定度の子午面分布}
      \label{fig:NSstabSTD0}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=7cm]{figs/result2/case11/NSstabzh.png}%\subcaption{STD1 で実現された安定度の子午面分布}
      \label{fig:NSstabSTD1}
  \end{minipage}
  \end{tabular}
  \caption{図 \ref{fig:NSstabexp1} と同じ.}
\label{fig:NSstabSTD0and1}
\end{figure} 

\subsection{東西時間平均東西風}\label{subsec:USTD0and1}
図 \ref{fig:USTD0and1} は, STD0 と STD1 で計算された東西時間平均した東西風の子午面分布である. 
STD1 の高度 60 km 以上の領域における東西風速は, STD0 のそれより小さく, 赤道ジェットの高度も低い. 
一方, 高度 60 km 以下の領域では, 低安定度層より下層の強制安定度を変更したにも関わらず, 東西風の分布に大きな違いは見られない. 
また, 緯度 $30^{\circ}$ 付近では風速 84 m/s 以上の高速域が高度 80 km まで続いていることも STD1 の特徴の 1 つである. 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{tabular}{cc}
    \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
      \centering
        \includegraphics[width=7cm]{figs/result1/case1/Uzh.png}%\subcaption{STD0 の東西風の子午面分布}
        \label{fig:USTD0}
    \end{minipage}
    \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
      \centering
        \includegraphics[width=7cm]{figs/result2/case11/exp1_2/Uzh.png}%\subcaption{STD1 の東西風の子午面分布}
        \label{fig:USTD1}
    \end{minipage}
  \end{tabular}
  \caption{図 \ref{fig:Uexp1} と同じ.}
\label{fig:USTD0and1}
\end{figure} 

\subsection{渦位}\label{subsec:PVSTD0and1}
図 \ref{fig:PVSTD0and1} は, STD0 と STD1 で計算された渦位の子午面分布である. 
STD1 の渦位分布の特徴は, 高緯度の正渦位域の存在や, 中緯度の渦位の極大値の存在という点で, STD0 の渦位分布と似ている. 
いずれの実験でも渦位の逆勾配の存在が確認でき, 傾圧不安定発生の必要条件を満たしている. 
\begin{figure}[htpb]
\begin{tabular}{cc}
  \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=7cm]{figs/result1/case1/PVzh.png}%\subcaption{STD0 の渦熱輸送とその収束の子午面分布}
      \label{fig:PVSTD0}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=7cm]{figs/result2/case11/exp1_2/PVzh.png}%\subcaption{STD0 の渦熱輸送とその収束の子午面分布}
      \label{fig:PVSTD1}
  \end{minipage}
\end{tabular}
\caption{図 \ref{fig:PVexp1} と同じ. }
\label{fig:PVSTD0and1}
\end{figure} 

\subsection{渦熱輸送}\label{subsec:heatSTD0and1}
図 \ref{fig:heatSTD0and1} は, STD0 と STD1 で計算された渦熱輸送とその収束の子午面分布である. 
STD1 の方が STD0 と比べて渦熱輸送が小さいのは明らかである. 
%さらに, STD0 で見られたような, 高緯度と中緯度の 2 つの熱輸送はほとんど見られない.
加えて, STD0 で明瞭に見られる高緯度と中緯度の極向きかつ上向きの渦熱輸送も, STD1 では不明瞭で, 
高度 60 km の中緯度に弱い極向きかつ上向きの渦熱輸送が見られるのみである. 
%このことから, STD1 では傾圧不安定が中緯度で生じてはいるものの, 擾乱としては弱いと考えられる. 
\begin{figure}[htpb]
\begin{tabular}{cc}
  \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=7cm]{figs/result1/case1/heatzh.png}
      \label{fig:heatSTD0}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=7cm]{figs/result2/case11/exp1_2/heatzh.png}
      \label{fig:heatSTD1}
  \end{minipage}
\end{tabular}
\caption{図 \ref{fig:heatexp1} と同じ. }
\label{fig:heatSTD0and1}
\end{figure} 

\newpage
\subsection{質量流線関数}\label{subsec:msfSTD0and1}
図 \ref{fig:msfSTD0and1} は, STD0 と STD1 で計算された質量流線関数の子午面分布である. 
STD0 では中緯度の高度 60 km 付近に逆循環が確認できるが, STD1 ではわずかに逆循環と同じ向きの循環が確認できるのみである. 
逆循環の主な成因は傾圧不安定擾乱であるため, STD1 では逆循環が非常に弱いことから, 傾圧不安定擾乱も弱いと考えられる. 
このことは, STD1 の中緯度で極向きかつ上向きの渦熱輸送が小さいことに整合的である. 
\begin{figure}[htpb]
\begin{tabular}{cc}
  \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=7cm]{figs/result1/case1/msfzh.png}%\subcaption{STD0 の子午面流線関数の子午面分布}
      \label{fig:msfSTD0}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=7cm]{figs/result2/case11/exp1_2/msfzh.png}%\subcaption{STD0 の子午面流線関数の子午面分布}
      \label{fig:msfSTD1}
  \end{minipage}
\end{tabular}
\caption{図 \ref{fig:msfexp1} と同じ.}
\label{fig:msfSTD0and1}
\end{figure} 

\subsection{考察とまとめ}
\ref{subsec:SSSTD0and1} 節で述べたように, 下層の強制安定度を大きくすると, 低安定度層で実現される安定度は小さくなった. 
実現される安定度が大きくなる主な要因は太陽加熱と断熱加熱である. 
図 \ref{fig:QSOLSTD0and1} は STD0 と STD1 における赤道における東西時間平均した太陽加熱の高度分布である. 
図 \ref{fig:SSSTD0and1} では, 高度 60 km 付近で STD0 と STD1 との実現された安定度の差が大きい. 
この高度 60 km 付近の太陽加熱は, STD0 の方が大きく, 
このことが STD0 の低安定度層で実現された安定度を大きくしたと考えられる. 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{center}
    \includegraphics[width=6cm]{figs/qsolSTD0and1.png}
    \caption{東西時間平均した, 赤道における太陽加熱の高度分布. 横軸の単位は [K/s]. 平均期間は 1 年である. 凡例は実験名を表す. }
    \label{fig:QSOLSTD0and1}
  \end{center}
\end{figure}

図 \ref{fig:dTdySTD0and1} は STD0 と STD1 における南北温度勾配の子午面分布を表したものである. 
\ref{subsec:K_Uexp1} 節と同様に, 東西風の大きさの違いの原因は南北温度勾配であると考えられる. 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{tabular}{cc}
    \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
      \centering
        \includegraphics[width=7cm]{figs/result1/case1/dTdyzh.png}%\subcaption{STD0 の子午面流線関数の子午面分布}
        \label{fig:dTdySTD0}
    \end{minipage}
    \begin{minipage}[b]{0.5\linewidth}
      \centering
        \includegraphics[width=7cm]{figs/result2/case11/exp1_2/dTdyzh.png}%\subcaption{STD0 の子午面流線関数の子午面分布}
        \label{fig:dTdySTD1}
    \end{minipage}
  \end{tabular}
  \caption{図 \ref{fig:dTdyexp1} と同じ. }
  \label{fig:dTdySTD0and1}
\end{figure} 

また, 渦位の分布 (図 \ref{fig:PVSTD0and1}) から, 下層の強制安定度を 4.0 K/km に大きくしても, 
傾圧不安定発生の必要条件を満たすことが分かった. 
渦熱輸送の分布 (図 \ref{fig:heatSTD0and1}) によると, 下層の強制安定度を 4.0 K/km に大きくすると, 
極向きかつ上向きの渦熱輸送が小さくなる. 
STD1 では, 逆循環の強度が STD0 より小さくなったことを踏まえると,  
極向きかつ上向きの渦熱輸送が小さくなったのは, 乾燥対流調節が働いたからではなく, 傾圧不安定擾乱自体が弱いからであると考えられる. 
つまり, 下層の強制安定度を 4.0 K/km に大きくしても, 中緯度の低安定度層付近で傾圧不安定は発生するが, 
下層の強制安定度が小さい場合と比べて傾圧不安定擾乱は弱くなったという結果が得られた. 

\section{結果 : 低安定度層の強制安定度の影響}
下層の強制安定度を大きくした時の
低安定度層の強制安定度の影響を調べるために, STD1 と NS11 - NS15 の結果を比較, 考察する. 
\subsection{実現された安定度分布}
実験 2 で実現された安定度分布を図 \ref{fig:resultSSexp1_2} に示す. 
低安定度層で実現された安定度の違いに注目すると, 
強制安定度を 0.1 K/km から $-1.0$ K/km まで小さくしても, 実現された安定度は 0.6 K/km 程度のままで, あまり変わっていないことがわかる. 
一方, $-1.5$ K/km, $-2.0$ K/km に強制すると, 実現された安定度はそれぞれ, 0.3 K/km, 0.2 K/km 程度まで下がるが, 
実験 1 の結果 (図 \ref{fig:resultSSexp1}) ほどは下がっていない. 
つまり, 下層の安定度が高い場合には, 同じ強さの強制を与えても, 
実現される安定度は, 下層の安定度が低い場合よりも小さくならないということである. 
このことは数値モデル中において, 低安定度層の形成に下層の安定度がいくらか寄与していることを示唆する. 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{center}
    \includegraphics[width=6cm]{figs/stab_exp1_2.png}
    \caption{図 \ref{fig:resultSSexp1} と同じ. }
    \label{fig:resultSSexp1_2}
  \end{center}
\end{figure}

また, 実験 2 で実現された東西時間平均した安定度の子午面分布を図 \ref{fig:NSstabexp2} に示した. 
実験 1 と同様に, 低安定度層の強制安定度が小さいほど, 赤道域における低安定度層の厚さが大きくなっている. 
実験 2 では, それに加えて, 極域や中緯度でも低安定度層の厚さが大きくなっている. 
これは実験 1 には見られなかった特徴である. 
さらに, NS13 - NS15 は NS03 - NS05 と比べて, 低安定度層で実現された安定度は大きい. 
このことは水平平均した実現された安定度が NS03 - NS05 よりも NS13 - NS15 の方が高いことに対応する. 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case11/NSstabzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case14/NSstabzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case7/NSstabzh.png}
  \end{minipage}
  \end{tabular}
  \begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case15/NSstabzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case25/NSstabzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case26/NSstabzh.png}
  \end{minipage}
\end{tabular}
  \caption{図 \ref{fig:NSstabexp1} と同じ.}
  \label{fig:NSstabexp2}
\end{figure} 

\newpage
\subsection{東西時間平均東西風}
実験 2 で計算された, 東西平均東西風の子午面分布を図 \ref{fig:Uexp1_2} に示す. 
実験 1 の結果 (図 \ref{fig:Uexp1}) と比較すると, どの設定でも東西風速が小さくなっていることが読み取れる. 
また, 低安定度層の強制安定度を小さくした時の, 東西風速の変化の傾向は 実験 1 と似ていて, 強制安定度が小さいほど, 東西風速の最大値が小さくなる. 
ただし, NS12 における東西風速の最大値は STD0 よりは小さいものの,  NS11 より大きい. 
%STD1 から NS13 と NS14, NS15 では実現された安定度が異なり, これが関係していると考えられる.  
NS15 では赤道ジェットが卓越しており, この特徴は実験 1 の NS05 の特徴と一致する. 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case11/exp1_2/Uzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case14/Uzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case7/Uzh.png}
  \end{minipage}
  \end{tabular}
  \begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case15/Uzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case25/Uzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case26/Uzh.png}
  \end{minipage}
\end{tabular}
  \caption{図 \ref{fig:Uexp1} と同じ.}
  \label{fig:Uexp1_2}
\end{figure} 

\subsection{渦位}
図 \ref{fig:PVexp1_2} は実験 2 で計算された渦位分布である. 
低安定度層の強制安定度を変化させたときの渦位分布の特徴は, 実験 1 と同様である.
%どの強制安定度の設定でも高緯度に正渦位域が見られる. 
%この正渦度域は STD1, NS11, NS12 では高度 55-65 km に分布し, NS13, NS14, NS15 ではより広く, 高度 50-65 km に分布している. 
%この正渦度域を通る等温位線に沿った渦位勾配を考えると, 正渦度域の低緯度側が負の勾配になっている. 
%すなわち, 高緯度域には等温位線に沿った渦位の逆勾配が存在する. 
%また, 中低緯度には渦位の極大が存在することから, この範囲に等温位線に沿った渦位の逆勾配が見られる. 
%これらの等温位線に沿った渦位の逆勾配が存在する領域には, 傾圧不安定が発生しうる. 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.5cm]{figs/result2/case11/exp1_2/PVzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.5cm]{figs/result2/case14/PVzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.5cm]{figs/result2/case7/PVzh.png}
  \end{minipage}
\end{tabular}
\begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.5cm]{figs/result2/case15/PVzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.5cm]{figs/result2/case25/PVzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.5cm]{figs/result2/case26/PVzh.png}
  \end{minipage}
\end{tabular}
  \caption{図 \ref{fig:PVexp1} と同じ.}
  \label{fig:PVexp1_2}
\end{figure}

\newpage
\subsection{渦熱輸送}
実験 2 で計算された渦熱輸送とその収束を図 \ref{fig:heatexp1_2} に示す. 
低安定度層の強制安定度を負に変更することで, 渦熱輸送はやや強くなる. 
NS11, NS12 では高緯度の高度 55-65 km 付近や中緯度の高度 68 km 付近に極向きかつ上向きの熱輸送が見られ, 
NS13 では高緯度の極向きかつ上向きの渦熱輸送が緯度 $40^{\circ}$ にまで広がる. 
さらに, NS13 では低緯度にも上向きの渦熱輸送が存在する. 
このように, 低安定度層の強制安定度を小さくするほど, 渦熱輸送が強くなっていることが読み取れる. 
しかし, これらの渦熱輸送は実験 1 の結果と比べると弱い. 
一方, NS14, NS15 では, 全体的に極向きかつ上向きの渦熱輸送が他の設定と比べて大きく, 特に NS14 では実験 1 の STD0, NS01 - NS03 で見られたような
高緯度と中緯度の極向きかつ上向きの渦熱輸送が明瞭になる. 
これは実験 1 には見られなかった特徴である. 
NS15 では極から赤道までの高度 50-65 km に上向き熱輸送があり, 低安定度層の強制安定度が同じ $-2.0 K/km$ である NS05 とは全く異なる渦熱輸送の形態が実現されている. 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.2cm]{figs/result2/case11/exp1_2/heatzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.2cm]{figs/result2/case14/heatzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.2cm]{figs/result2/case7/heatzh.png}
  \end{minipage}
\end{tabular}
\begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.2cm]{figs/result2/case15/heatzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.2cm]{figs/result2/case25/heatzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.2cm]{figs/result2/case26/heatzh.png}
  \end{minipage}
\end{tabular}
  \caption{図 \ref{fig:heatexp1} と同じ.}
  \label{fig:heatexp1_2}
\end{figure}

\subsection{子午面流線関数}
実験 2 で計算された質量流線関数の子午面分布を図 \ref{fig:msfexp1_2} に示す. 
どの設定でも逆循環は確認できるがその強度と位置に違いがある. 
低安定度層の強制安定度を小さくすると, 逆循環は強くなっていて, これは実験 1 の結果と同じ傾向である. 
実験 1 と異なるのは逆循環の位置である. 
直接循環の高度が上がった分, 逆循環が低緯度側に拡大している. 
また, どの実験にも高緯度に中低緯度の逆循環より弱い逆循環が見られ, この逆循環は低安定度層の強制安定度を小さくすると強くなる. 
NS13 - NS15 ではこの高緯度の逆循環と低緯度の強い逆循環の 2 セルの分布が明瞭である. 

\begin{figure}[htpb]
  \begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case11/exp1_2/msfzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case14/msfzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case7/msfzh.png}
  \end{minipage}
  \end{tabular}
  \begin{tabular}{ccc}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case15/msfzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case25/msfzh.png}
  \end{minipage}
  \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
    \centering
      \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case26/msfzh.png}
  \end{minipage}
\end{tabular}
  \caption{図 \ref{fig:msfexp1} と同じ.}
  \label{fig:msfexp1_2}
\end{figure}

\section{考察とまとめ}
\subsection{低安定度層で実現された安定度}
低安定度層より下の層の強制安定度を大きな値 (4.0 K/km) にしても, 低安定度層の強制安定度を小さくすることで, 
低安定度層で実現される安定度は小さくなった. 
しかし, 低安定度層より下の層の安定度が小さい場合 (0.5 K/km) と比べると, 
低安定度層の強制安定度が負の場合には, 低安定度層で実現される安定度が大きくなった. 
このように, 低安定度層の下層の強制安定度は, 低安定度層で実現される安定度に影響を与える. 

\subsection{平均東西風}
下層の強制安定度が高い場合, 低安定度層の強制安定度を小さくすると
東西風の最大風速は小さくなる傾向があることが分かった. 
\ref{subsec:K_Uexp1} 節で述べたように, 東西風速は南北温度勾配に結びついている. 
そこで, 図 \ref{fig:dTdyexp1_2} の南北温度勾配の子午面分布を確認すると, 
南北温度勾配の大きな領域が STD1 で広く, NS15 で狭い. 
対して南北温度勾配の極値の絶対値は NS15 のほうが STD1 よりも大きい. 
このことから, 
南北温度勾配が存在する, すなわち, 東西風の鉛直シアが存在する領域が STD1 の方が広いために, 
STD1 の方が中緯度ジェットが強くなったと考えられる. 
\begin{figure}[htpb]
  \begin{tabular}{ccc}
   \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
     \centering
       \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case11/exp1_2/dTdyzh.png}
   \end{minipage}
   \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
     \centering
       \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case14/dTdyzh.png}
   \end{minipage}
   \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
     \centering
       \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case7/dTdyzh.png}
   \end{minipage}
   \end{tabular}
   \begin{tabular}{ccc}
   \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
     \centering
       \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case15/dTdyzh.png}
   \end{minipage}
   \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
     \centering
       \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case25/dTdyzh.png}
   \end{minipage}
   \begin{minipage}[b]{0.3\linewidth}
     \centering
       \includegraphics[width=4.3cm]{figs/result2/case26/dTdyzh.png}
   \end{minipage}
\end{tabular}
  \caption{図 \ref{fig:dTdyexp1} と同じ.}
  \label{fig:dTdyexp1_2}
\end{figure} 

\subsection{傾圧不安定}
低安定度層より下層の強制安定度を大きくした場合に, 低安定度層の強制安定度を負にしても, 等温位線に沿った渦位の逆勾配が存在し, 
傾圧不安定の必要条件を満たすことが分かった. 
さらに, STD1, NS11 - NS15 のどの実験でも, 傾圧不安定の特徴である極向きかつ上向きの渦熱輸送が見られた. 
しかし, この極向きかつ上向きの渦熱輸送は, 実験 1 とは異なり, 低安定度層の強制安定度を小さくすると大きくなった.   
特に, $-1.5$ K/km では, 高緯度の上向き成分の大きな渦熱輸送と, 中緯度の極向き成分の大きな渦熱輸送が明瞭であった. 
NS14, NS15 において,実験 1 の NS04, NS05 のように渦熱輸送が弱くならなかった要因として, 実現された安定度が挙げられる. 
実現された安定度が実験 1 の NS04, NS05 ほど小さくならなかったため, 
乾燥対流調節による上向き熱輸送が抑えられ, 渦による上向き熱輸送が現れたのではないかと考える. 

また, 図 \ref{fig:msfexp1_2} によると, いずれの実験でも逆循環の存在が確認でき, 渦位や渦熱輸送の分布と合わせて判断すると, 
傾圧不安定が生じていると考えられる. 
渦熱輸送の強さと子午面分布から, 低安定度層の強制安定度が $-1.5$ K/km 以下の場合では高緯度と中緯度で他の実験より傾圧不安定擾乱が強く,  
逆循環の強度から, 中緯度の傾圧不安定擾乱のほうが高緯度のそれより強いと考えられる.




%%考察


%\end{document}
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