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 |
| 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 | |||
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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 | 教授 |
| 研究目的 | 本研究は，西岸境界流である親潮の力学の解明を目的とする。親潮は北海道東岸を南下し，その後，流量の半分程度はさらに南下して東北沖に進入し，残りは北海道沖を東進する。その基本的成因などの力学的過程は十分に理解されていないので，本研究を行う。関連深い現象や海域として，黒潮とオホーツク海の影響に特に注目する。 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・栄養塩などの物質循環，漁場形成などと密接に関係している。その面においても本課題には海洋学的・社会的意義がある。 |
| 研究内容・成果 | 本研究では，親潮の力学的理解を目指し，以下の方法を用いる。第一に，風成循環モデルを用いた数値実験を行う。黒潮の果たす役割が大きいと考えられているため，亜熱帯・亜寒帯循環を理想化した条件の下で，親潮，黒潮，そして両者の合流域の力学的過程を検討する。第二に，オホーツクにおける中深度対流についての数値モデル実験を行う。親潮にはオホーツク海起源の海水が流入し，その海水は低渦位という力学的に重要な特徴を持つことが知られている。このためオホーツク海に注目する。 風成循環モデルでは，親潮に大きく影響していると考えられる黒潮について詳細な検討を行った。具体的には，遠州沖における黒潮直進路が「西岸境界流が南西から北東に向かう海岸線と海底斜面から離れる」現象であるとの観点に立ち，その力学に注目した。 モデルにおいて，黒潮直進路の流れパターンを表現することに成功した（図1）。そのメカニズムは以下のものであることがわかった。境界流が平坦海底部を流れるところでは，最下層渦位の一様化がおこり，渦位一様化域の一部は海底斜面下部にひろがる（図2のA海域）。表層の境界流は，その海域のみで海底斜面を感じ，その海域に捕捉される。それ以外の海域において，境界流は海岸に捕捉される。 境界流の流量が大きいとき，斜面を横切る流路が不安定的になる。この結果は，最上層が沿岸側でアウトクロップすることに伴う不安定化に起因する。 中深度対流モデルでは，風応力，海上気温，アムール川の淡水流入，千島列島の潮汐混合がオホーツク海の深度200〜500 mまでの対流におよぼす影響を検討した。その結果，風応力が大きいと高密度陸棚水の中層への進入が大きいことなどがわかった。その際，水平循環の強化とポリニアにおける高密度陸棚水生産の増加が重要な要因である。 以上のように，親潮周辺における有用で興味深い知見が得られた。その知見とノウハウは親潮の力学理解にとって重要なカギとなるものである。 |
| 成果となる論文・学会発表等 |
J. Matsuda， et al.， Wind and buoyancy driven intermediate-layer overturning in the Sea of Okhotsk， Deep-Sea Res. Part I， 53， 409-424， 2009. 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：黒潮直進路の力学，日本海洋学会秋季大会， 2009. 西垣肇，よどみ域を伴って海底斜面から離れる西岸境界流：黒潮直進路の力学，九大応力研研究集会「海洋大循環の力学とくに中深層循環におよぼす海岸，海底地形の影響に関する研究」， 2009. |