共同研究報告書提出

共同研究報告書

研究区分	一般研究
研究課題	親潮の力学についての数値実験的研究
新規・継続の別	継続（平成16年度から）
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
	氏　　名	所　　属	職　　名
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。本研究では一連の数値実験と資料解析を行い，親潮のメカニズムの理解を目指す。黒潮の影響に加え，近年指摘されているオホーツク海起源水の影響にも注目する。

研究内容・成果	○内容本研究は3つのパートからなる。第一に，風成循環モデルを用い，理想化された条件で亜熱帯・亜寒帯循環を表現し，親潮，黒潮，そして両者の合流域の力学過程を検討する。第二に，オホーツク海潮汐混合モデルを用い，理想化された条件で，千島列島における潮汐起因の鉛直混合に生成される海水の，流出過程を調べる。第三に，現実的モデルと衛星高度計データの資料解析を行い，オホーツク海と千島列島近海の現象を調べる。以上3つの観点から，親潮についての総合的な解明を図る。 ○成果風成循環モデルでは，親潮への影響が大きいと見られる黒潮が海底斜面から離れる現象について，その力学過程を検討した。結果として以下のことがわかった。流量が大きくないとき，黒潮は海底斜面からスムースに離れ，沿岸側に流れの弱い領域を伴う。その流れパターンは局所的に定常解的である。流量が大きいとき，定常解的状態は実現せず，活発な時間変動がみられる。オホーツク海潮汐混合モデルでは，オホーツク海南部の千島海盆に時計回りの循環が卓越するメカニズムが解明された。海嶺において潮汐起源の強い鉛直混合がなされ，その低渦位水が時計回り循環をひきおこす。混合が強いとき，海盆スケールの循環に加えて海嶺近傍にも強い循環が形成される。その出現特性には二重平衡解の特徴がある。二つのモードは特性曲線で理解できる。現実的モデルは，オホーツク海と北太平洋北西部の特徴的な現象を再現することに成功した。その結果ならびに衛星高度計の資料解析では，以下の現象を検出することに成功した。千島海盆北縁の斜面に沿って西進するシグナルがある。海面水位の季節変動は，その振幅がオホーツク海で大きく，千島海盆近海で小さい。以上のように，親潮に関連する興味深い力学的過程と観測的事実が見出された。

成果となる論文・学会発表等	Uchimoto， K.， H. Mitsudera， N. Ebuchi and Y. Miyazawa， Anticyclonic eddy caused by the Soya Warm Current in an Okhotsk OGCM， J. Oceanogr.， in press， 2007. 三寺史夫・中村知裕・西垣肇，海嶺上の混合による時計回り循環形成のメカニズム，九州大学応用力学研究所研究集会報告，地球流体における波動と対流現象の力学，No.17ME-S4， 89-98， 2006. 西垣肇，黒潮・親潮合流域における海流の力学：海底地形の効果，九州大学情報基盤センター広報全国共同利用版， 6(2)， 95-98， 2006. 西垣肇，黒潮・親潮合流域における海流の力学：海底地形の効果，九州大学情報基盤センター先駆的科学計算に関するフォーラ2006，2006.5. 三寺史夫・中村知裕・西垣肇，潮汐混合が励起する時計回り循環の多重性とそのメカニズム，日本海洋学会2006秋. 内本圭亮・三寺史夫・江淵直人，千島海盆の変動について―衛星高度計データの解析―，日本海洋学会2006秋. 内本圭亮・三寺史夫・江淵直人・水田元太，千島海盆東部の海面高度の変動特性について，日本海洋学会2007春. 西垣肇・三寺史夫，よどみ域を伴って海底斜面から離れる西岸境界流，日本海洋学会2007春.