β平面における帯状流の相互作用について

抄録

惑星上の大規模な流れを取り扱う際の基本モデルの 1つである回転球面上の2 次元強制非圧縮性流体モデルでは, 流れの時間発展の過程において東向きのジェットと西向きのジェットが緯度方向に交互に多数本並ぶ縞状構造が形成されるが, さらに時間積分を進めると, これらの東西ジェットは融合・消滅を繰り返し, 漸近状態として 2 本もしくは 3 本という少数本のジェットから成る構造が実現される. この球面上でのジェットの融合・消滅機構を示唆していると考えられるさらに単純なモデルとして, β平面において東西方向に sin 型で変化する南北流を背景とする東西流モデルがある. そこでは, 弱非線形状態の数値計算から, 多数本の東西ジェットが形成された後, ジェットの融合・消滅によってジェットの本数が減少することが知られている. 本研究では, この過程で観察される定常ジェットの解析的表現を用いて, ジェット間の弱い相互作用を摂動的に評価し, ジェットの融合・消滅を議論する.