% 題名  木星現象論: 木星大気の鉛直構造
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% 履歴  90/07/25  竹広真一
%       92/08/25  林祥介
%       96/05/24  林祥介        地球流体電脳倶楽部資源「木星現象論」へ

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\Dtitle{木星現象論: 木星大気の鉛直構造}  
\Dauthor{地球流体電脳倶楽部}
\Ddate[96/05/24]{1996 年 5 月 24 日}
\Dpath{/riron/genshou/jupiter/enchoku/}

\begin{document}

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\maketitle
\tableofcontents
%\clearpage
%\pagenumbering{arabic}

\begin{abstract}
  木星表層大気の鉛直温度構造を概観する.
\end{abstract}

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\newpage
\section{木星大気の鉛直構造概観}

    図1は模式的な木星の温度の鉛直分布である.
    縦軸が linear scale の高度になっていることに注意せよ.
  
    \begin{center}
    \Depsf[75mm]{fig-prohibited/enchoku-1.ps}
    \end{center}
    \begin{description}
      \item 図1. 木星大気の模式的な温度鉛直分布.
            雲層の存在が予想される高さを記してある
            ( Hunt 1983 ).
    \end{description}
    
  \newpage
  \subsection{対流圏界面付近の温度鉛直分布}
    図2はボイジャー探査機の観測結果から得られた温度の鉛直分布である.
    \vspace{5mm}
    
    ●100mb あたりを対流圏界面という. 
    100mb より下を対流圏, 上を成層圏とよぶ. 
    \vspace{5mm}
    
    ●対流圏の温度分布は, ほぼ断熱温度減率にしたがう
   
    \begin{center}
    \Depsf[140mm]{fig-prohibited/enchoku-2.ps}
    \end{center}
    \begin{description}
      \item 図2. ボイジャー探査機の観測による温度の鉛直分布. 
            図中 IRIS は赤外放射観測, 
            INGRESS, EGRESS は Occultation から得られた温度分布を表す
            ( Lindal {\em et al.} 1981 ) .
    \end{description}

    ○練習問題 : 対流圏が断熱温度減率にしたがうことを確認せよ. 

\newpage

  \section{上層の温度鉛直分布と組成の鉛直分布}
    図3は獅子座$\alpha$星の掩蔽(えんぺい,Occultation)を
    ボイジャー2号の紫外分光装置(UVS)で観測して得られた
    木星上層大気の温度および組成の鉛直分布である. 

    \begin{center}
    \Depsf[130mm]{fig-prohibited/enchoku-3.ps}
    \end{center}
    \begin{description}
      \item 図3. 木星上層大気(1bar以下)の温度および組成鉛直分布
            ( Atreya {\em et al.} 1981 ).
    \end{description}

\newpage
\section{場所による温度鉛直分布の違い}

  \subsection{緯度による違い}

  図4はボイジャー探査機の赤外放射観測から得られた, 
  緯度別の温度鉛直分布である. 
  \vspace{5mm}
  
  ●対流圏の温度分布は緯度によらない. 
  \vspace{5mm}
  
  ●成層圏の温度分布に緯度による違いが見られる.
  
  \begin{center}
  \Depsf[100mm]{fig-prohibited/enchoku-4.ps}
  \end{center}
  \begin{center}
    図4. 木星大気の緯度別温度鉛直分布
        ( Hanel {\em et al.} 1979 ).
  \end{center}
 
\newpage 
  \subsection{Zone と Belt の違い}

  図5はボイジャー探査機の赤外放射観測から得られた
  Zone (明部) と Belt (暗部) の温度差, 
  ならびに大赤班 (GRS) とその周囲の温度差\footnotemark[1]
  の鉛直分布である.
  \footnotetext[1]
    {赤外放射から得られる温度の誤差は500〜1000mb で $\pm 1$ K, 
    2mbar で $\pm5$K 程度である.} 
  \vspace{5mm}
  
  ●上層で温度が相対的に高く下層で低くなっていることに, 
  世間では注目している. 
 
  \begin{center}
  \Depsf[85mm]{fig-prohibited/enchoku-5.ps}
  \end{center}
  \begin{description}
    \item 図5.木星のZoneとBeltならびに大赤斑(GRS)とその周囲の温度差. 
          観測された Zone の位置は 
          $20^{\circ}$N (North Equatorial Zone), 
          Belt は $15^{\circ}$N ( North Equatiral Belt ) である
          ( Conrath {\em et al.} 1981 ). 
  \end{description}
  

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\section{参考文献}

\begin{description}

  \item Atreya, S.K., Donahue, T.M., Festou, M.C., 1981 : 
        Jupiter : structure and composition of the upper atmosphere. 
        {\em Astrophys. J. Lett. Ed.}, {\bf 247}, L43-7

  \item Conrath, B.J., Flasar, F.M., Pirraglia, J.A., 
          Gierasch, P.J., Hunt, G.E. , 1981 : 
        Thermal structure and dynamics of the Jovian atmosphere. II. 
          Visible cloud features
        {\em J. Geophys. Res.}, {\bf 86}, 8769-75
        
  \item Hanel,R.,Conrath,B.,Flasar,M.,Kunde,V.,Lowman,P.,
          Maguire,W.,Pearl,J.,Pirraglia,J.,Samuelson,R.,
          Gautier,D.,Gierasch,P.,Kumar,S.,Ponnampenuma,C.,
          1979 :
        Infrared observations of the Jovian system from Voyager 1. 
        {\em Science}, {\bf 204}, 972-6

  \item Hunt,G.E., 1983 : 
        The atmospheres of the outer planets. 
        {\em Ann. Rev. Earth Planet. Sci.}, {\bf 11}, 415-59

  \item Lindal, G.F., Wood, G.E., Levy, G.S., Anderson, J.D., 
          Sweetnam, D.N., Hotz, H.B., Buckles, B.J., Holmes, D.P., 
          Doms, P.E., Eshleman, V.R., Tyler, G.L., Croft, T.A., 1979 : 
        The atmosphere of Jupiter : 
          an analysis of the Voyager radio occultation measurements. 
        {\em J. Geophys. Res.}, {\bf 86}, 8721-7

\end{description}
\vspace{2em}

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{\Large \bf 謝辞}
\vspace{1em}

本稿は 1989 年から 1993 年に東京大学地球惑星物理学科で行われていた, 
流体理論セミナーでのセミナーノートがもとになっている. 
原作版は竹広真一による「木星現象論」 (90/05/01) であり,
林祥介によって地球流体電脳倶楽部版「木星現象論」
として書き直された (96/06/23).
構成とデバッグに協力してくれたセミナー参加者のすべてにも
感謝しなければならない.

\end{document}
