\section{結論}

熱帯域の降水活動の放射冷却率鉛直分布依存性を水惑星実験によって調べた. 
実験に用いた数値モデルは, 球面 3 次元プリミティブ方程式系に基づく
  地球流体電脳倶楽部版 AGCM5 (地球流体電脳倶楽部, 1997) である. 
実験は, 
    長波放射過程の乾燥大気の吸収係数を変えたいくつかの実験を
    積雲パラメタリゼーションに Kuo(1974) と対流調節を用いて行った. 
赤道上の特徴的な降水構造や循環構造の水平スケールや進行速度を明らかにする
    ため, 
    赤道における降水, 地上気圧偏差, 
    対流圏界面付近の東西風偏差, 
   ジオポンシャル高度偏差の時空間スペクトル解析を行った. 

積雲パラメタリゼーションに Kuo(1974) を用いた実験では, 
    水平スケール 1000 km 程度の格子スケールの降水域と
    東西波数 1 の変調構造が見られる. 
格子スケールの降水域は, 
    中層で放射冷却率の最大値を持つ実験では西進するが, 
    上層で放射冷却率の最大値を持つ実験では東進する. 
東西波数 1 の変調は, どの実験でも東進する. 

積雲パラメタリゼーションに対流調節を用いた実験では, 
    格子スケールの降水域の西進の他に, 
    降水活動の活発な領域の東進が見られる. 
格子スケールの降水域は, 
    放射冷却率を変えたどの実験でも西進する. 
降水活動の活発な領域の東進は, 
    上層で放射冷却率の最大値を持つ実験ではっきりと見られる. 
降水活動に東西波数 1 の変調構造を見付けることは難しい. 

赤道上の降水構造に共通する循環場の特徴を明らかにするため, 
降水量のピークに準拠したコンポジット解析を行った. 
その結果, 
特徴的な降水構造の生成とその速度と進行方向を維持するメカニズムについて, 
以下のように考察した: 
\begin{itemize}{\parskip -1pt
 \item 格子スケールの降水域の西進は, 
       CIFK によって成長した対流雲による降水域が基本場の西風に
       流されていることによると考えられる. 
 \item 積雲パラメタリゼーションに Kuo(1974) 
       を用いた際に現れる格子スケールの降水域の東進, 
       積雲パラメタリゼーションに対流調節を用いた際に現れる
       降水活動の活発な領域の東進は, 
       wave-CISK メカニズムよって維持されていると考えられる. 
 \item 降水活動の東西波数 1 の変調の東進は, 
       東西波数 1 の循環場によって
       変調を受けた結果である可能性が考えられる. 
       この循環場の東進は moist Kelvin 波と対応する可能性が考えられる. 
       }
\end{itemize}

実験結果を NH1991a と比較した. 
積雲パラメタリゼーションに Kuo(1974) を用い, 
    放射冷却率が上層で最大である実験では, 
    格子スケールの降水域の東進が現れ, 
    このことは NH1991a と類似している. 
NH1991a で用いたモデルの放射冷却率の鉛直分布は, 
    上層で最大値を持つ傾向にあった可能性が考えられる. 
ただしこの格子スケールの降水域の進行速度は異なることや,   
東西波数 1 の変調構造はNH1991a に比べてはっきりと見られない, 
などの違いが存在する. 
このような違いの原因について検証するために, 
後述するようなモデルの物理過程, 
力学過程を簡略化したモデルによる多くのパラメタ実験が望まれる. 

実験結果と現実大気で観測された熱帯降水活動との対応について考察を行った. 
格子スケールの降水域の西進は, 
     クラウドクラスターに対応するものかもしれない. 
東西波数 1 の変調の東進は, MJO よりずっと速い. 

本実験では, 今後行われるべき多くの課題を残した. 

モデルにおける降水活動を維持するメカニズムとその進行方向や速度との整合
    性を検証するためには, 
    モデルの物理過程, 力学過程を簡略化したモデルを構築し, 
    多くのパラメタ実験を行う必要がある. 
例えば, 簡略化したモデルを用いて加熱を固定して与え, 
    moist Kelvin 波, 
    wave-CISK による擾乱の位相速度やその強度を検証する等がある. 

%本実験では, 
%積雲パラメタリゼーションに対流調節と Kuo (1974) を用い, 
%熱帯域降水活動に積雲パラメタリゼーションの影響が強いことを確認した. 
%今後は, さらに Arakawa and Schubert (1983) 
%スキーム等の現実大気により近いパラメタリゼーションを用いた実験
%による検証も望まれる. 

%現在, wave-CISK の現実性はいくつかの論文によって疑問視されている
%(例: Emanuel {\it et al.} (1995) ). 
%また wave-CISK の他に熱帯域の降水構造を維持するメカニズムの候補として, 
%  WISHE (Emanuel 1987, Neelin {\it et al.} 1987), 
%  cloud-radiative interaction 
%  (Hu and Randall 1994, Raymond 2001) 
%等が知られている. 
%今後, こういった理論に対する実験と検証も必要である. 

本実験のクラウドクラスターに対応するスケールの降水域は
格子数点で表現されるものであるが, 
現実のクラウドクラスターはメソスケールの対流雲の組織化したものである. 
GCM に用いられる積雲パラメタリゼーションは, 
現実に存在する降水過程を簡略化して表現したものであり, 
本実験のような低解像度の実験を対象に開発されたものである. 
積雲パラメタリゼーションや空間解像度を変えた場合に, 
本実験の結果や現実大気で知られている
赤道域の積雲対流活動の階層的構造がどのように表現されるのかを
検討することは, 
赤道域の降水活動や湿潤過程を理解することにつながるものと考えられる. 

本実験の海面温度は東西一様な分布を与えたが, 
現実の海面温度分布は東西非一様である. 
本実験では, 降水構造の東進は wave-CISK や 
moist Kelvin 波のようなメカニズムにより起こりうると考察した.  
しかし現実大気で知られているスーパークラスターや MJO の東進は, 
海面温度分布の東西非一様性によって生まれる循環によって移流されている可能
性がある. 
また, NH1991a は全球一様に数度上下させた海面温度分布を与えると,  
東西波数 1 の変調構造の出現傾向が変わることを示している. 
こういった海面温度分布を変えたパラメタ実験も今後の課題である. 

実験結果の解析方法も課題である. 
本実験の時空間スペクトル図は, 
データにフィルターをかける等の処理を一切行う等して, 
ある特定の周波数や波長の擾乱を抽出するような工夫は行っていない. 
また Takayabu (1994), Wheeler and Kiladis (1999) のように, 
赤道波の分散曲線を重ねて, 
赤道波との対応関係を見やすくする工夫も行っていない. 
コンポジット解析については, 
コンポジットの中心の座標を選び出す基準によって結果が大きく異なることから, 
さまざまな基準で解析を行い, 
その基準が適当であるかどうかよく検討する必要がある. 







