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\documentclass[a4j,12pt,oneside]{ltjreport}

\input{preemble}    

\begin{document}
	
\title{%
	\vspace{-3.5cm}
	\bf{ %
		\huge{ %
			修 \ \ \ 士 \ \ \ 学 \ \ \ 位 \ \ \ 論 \ \ \ 文
			\\ \vspace{1.5cm}%
			非線形・非静力学・圧縮性\\
			モデルを用いた\\
			内部重力波の数値実験的研究
		}%
	}%
	\\ \vspace{4.0cm}
	\begin{table*}[h]
		\begin{flushright}
			\begin{tabular}{ll}
				\Large{専\hspace{0.5\zw}攻\hspace{0.5\zw}名} &
				\Large{惑星学専攻} \\
				\Large{学籍番号} & \Large{153s415s} \\
				\Large{氏\hspace{2.0\zw}名} & \Large{村上 美雪}\\
			\end{tabular}
		      \end{flushright}
	\end{table*}
}%
\date{\vspace{-9.0cm}
	\begin{flushright}
		2017年2月3日
	\end{flushright}}
\author{神戸大学 大学院理学研究科 博士課程前期課程}
\maketitle
\mbox{}
\pagestyle{empty}
	
\begin{abstract}

内部重力波とは安定成層した流体中を伝播する,浮力を復元力とする波である.
大気や海洋など,成層した流体中に普遍的に存在しており,
運動量を波の発生源から遠方へ伝達する性質を持つ.
特に, 対流圏で発生し伝播してきた内部重力波の運動量が
中層大気の運動に影響を与えており,
大気循環に対して重要な役割を果たしていると考えられ
長い間研究されてきた.

本研究では非線形・非静力学・圧縮性の鉛直２次元モデルを作成し,
対流で発生した内部重力波が中層大気まで伝播し,
中層大気の運動に与える影響を調べた.
東西風がない場合と,
対流圏において理想的な東西風分布を持つ場合を設定し,
対流からの内部重力波の生成と伝播,
クリティカルレベルにおける波の吸収,
クリティカルレベルから新たに発生する内部重力波の高高度伝播,
さらに中間圏界面付近での砕波とそこでの
平均東西風の生成が確認できた. 

まず平均流が存在しない場合について述べる.
高度$ \SI{12}{km} $付近でスペクトル解析を行った結果,
水平波数$ \SI{9e-4}{m^{-1}} $,
鉛直波数$ \SI{9e-4}{m^{-1}} $,
振動数$ \SI{1e-2}{s^{-1}} $の波と
水平波数$ \SI{9e-4}{m^{-1}} $,
鉛直波数$ \SI{9e-4}{m^{-1}} $,
振動数$ \SI{1e-2}{s^{-1}} $の波
が見られた.
これは重力波の分散関係を概ね満たしているため
重力波であると考えられる.
また高度$ 80\sim\SI{110}{km} $付近において伝播してきた
波の砕波が見られた.
砕波領域における運動量フラックスの発散は
$ \SI{3e-3}{m.s^{-2}} $であり, これは線形理論から
見積もられる運動量フラックスの発散と整合的である.

次に平均流が存在する場合について述べる.
高度$ \SI{12}{km} $付近でスペクトル解析を行った結果,
水平波数$ \SI{6e-4}{m^{-1}} $,
鉛直波数$ \SI{9e-4}{m^{-1}} $,
振動数$ \SI{3e-3}{s^{-1}} $の波が見られた.
これは重力波の分散関係を概ね満たしているため
重力波であると考えられる.
またこの波の水平位相速度は$ \SI{5}{m.s^{-1}} $である.
この波のクリティカルレベルと考えられる
高度$ \SI{20}{km} $付近で
波の吸収が行われていることが確認できる.
水平速度の摂動, 運動量フラックス, 運動量フラックスの発散を調べた.
水平速度の摂動から
$ \SI{1600}{s} $あたり$ \SI{2}{m.s^{-1}} $の
西向き加速があることがわかった.
また運動量フラックスの発散は
$ \SI{3e-3}{m.s^{-2}} $である.
これらの値は水平風の加速は運動量フラックスの発散によって
生じていることを示している.
%
%このことから, 対流発生域の水平風速と同じ水平位相速度をもつ
%重力波が, 再び同じ平均流速を持つ高度$ 20\ \si{km} $付近の
%クリティカルレベルで吸収されて平均流を西向きに加速している
%と考えられる.
次にクリティカルレベルから発生した二次的な波について調べた.
高度$ \SI{30}{km} $付近においてスペクトル解析を行った結果,
水平波数, 鉛直波数, 振動数がそれぞれ
%$ 2.0\times10^{-4}\ \si{m^{-1}} $,
$ \SI{1.0e-3}{m^{-1}} $, 
$ \SI{1.3e-3}{m^{-1}} $, 
$ \SI{1.5e-2}{s^{-1}} $
の波と
$ \SI{1.7e-3}{m^{-1}} $,
$ \SI{6e-4}{m^{-1}} $, 
$ \SI{2e-2}{s^{-1}} $
の波が見られた.
大気密度の減少に伴い波の
振幅が増大することによって高度
$ 100\sim\SI{110}{km} $付近で砕波が起こる.
この領域における
水平速度の摂動, 運動量フラックス,
運動量フラックスの発散を調べると,
水平速度の摂動から
$ \SI{2000}{s} $で$ \SI{10}{m.s^{-1}} $の水平風の
東向き加速が見られた.
運動量フラックスの発散の平均値は$ \SI{2e-2}{m.s^{-2}} $
である.
これらの値は概ね整合的であり, 
水平風の加速は運動量フラックスの発散によって
生じていることを示している.
この運動量フラックスの発散は観測に比べて一桁程度大きい.
しかしながら下層から上層へ十分な量の運動量が輸送されていることが
示された.

\end{abstract}

\clearpage
\pagestyle{DAheadings}

\end{document}