共同研究報告書
| 研究区分 | 一般研究 |
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研究課題 |
親潮の力学についての数値実験的研究 |
| 研究代表者／所属 | 大分大学教育福祉科学部 |
| 研究代表者／職名 | 講師 |
| 研究代表者／氏名 | 西垣肇 |
| 研究分担者／氏名／所属／職名 | |||
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氏 名
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所 属
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職 名
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1 |
三寺史夫 | 北大低温研 | |
| 研究目的 | 親潮域ならびに北西太平洋には顕著な十年規模の変動があり、それが気候変動、炭素循環、漁場形成等と密接に関係しているため社会的にも重大な関心事となっている。 中でも西岸境界流である親潮の力学の解明が重要である。親潮は千島列島から北海道東岸を南下し、その流量の半分程度は東北沖の混合水域に進入し、黒潮系水と混在する。これらの現象は、近年の数値モデルで再現されつつあるものの、多くの要因が関わるため、現象の力学的過程の理解は進んでいない。本研究では単純化された条件のもとで一連の数値実験を行い、親潮のメカニズムの理解を目指す。 |
| 研究内容・成果 | ○数値実験 数値モデル内の現象を理解しやすいよう、理想化された条件を用い、一連の実験を行う。マイアミ等密度面座標海洋モデル(MICOM)を用いる。その利点は、力学理解のしやすい層モデルであること、等密度面の海面露出・海底交差が表現できることである。 風成循環モデルとオホーツク海モデルを実行する。風成循環モデルは、親潮、黒潮および両者の合流域の力学過程を調べるため、亜寒帯・亜熱帯循環を表現する。オホーツク海モデルでは、オホーツク海起源の海水が親潮に進入することが重要であると指摘されているため、オホーツク海の海洋循環とその海水の太平洋への流出過程を調べる。千島列島における海水の鉛直混合（潮汐起因）に引き起こされる海水運動に注目する。 ○結果と考察 親潮と黒潮の合流域では両者が相互に影響しあうので、親潮単独で現象を理解することは不可能と思われる。そこで、まず黒潮とその離岸について検討する。 風成循環モデルの結果の一例を図1， 2に示す。これらは時間平均の海面高度を表し、図1は平坦海底のケース、図2は西岸に海底斜面を与えたケースである。斜面付きのケース（図2）のほうが、黒潮の離岸と続流が明確にみられる。両ケースの差は、黒潮の傾圧不安定で説明できる。すなわち、斜面つきのケースでは、海底斜面が傾圧不安定を抑え、日本南岸の黒潮が下流まで維持されるため、ジェット流が東に進入する。海底斜面には、黒潮の離岸を促進する効果がある。 千島列島における海岸線の向きを表現した風成循環モデルの結果を図3に示す。詳しい解析は今後の課題だが、海岸線が南北方向のケース（地形は図2と同じだがほかの条件に差異がある）と比べると、親潮フロント的なパターンが約3度南にずれている。海岸線の向きが親潮を南下させることが示唆される。 オホーツク海モデルでは、千島列島における鉛直混合がオホーツク海南部に時計回りの循環を引き起こすことが示された。その際、混合によって生成された低渦位水の影響が内部ケルビン波およびロスビー波としてオホーツク海盆内に伝わり、循環を形成・維持する。 親潮・黒潮合流域に関しては、現象の再現が不十分な点があり、今後改善が必要である。しかしながら、現象の理解をある程度進めることができた。オホーツク海についてはひと通りの理解が得られた。今後は太平洋に流出した後の現象の理解が必要である。 ○成果 西垣肇・三寺史夫・遠藤貴洋．西岸境界流の離岸における海底斜面の効果．日本海洋学会2004年秋季大会要旨集．P30. 三寺史夫・西垣肇．局所的な混合の効果によって生ずるオホーツク海南部の時計回りの循環 (II)．日本海洋学会2005年春季大会要旨集．P37. |