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

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 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，宗谷暖流の沖側にみられる表層冷水帯の形成メカニズムを，解析的モデルおよび単純化数値モデルを用いて検討する。オホーツク海起源の海水が親潮に進入するため，オホーツク海の現象に注目する。
　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。数値モデルで表現することに成功した黒潮直進路の流れパターンについて，等地衡線 (geostrophic contour) の解析を行った。その結果，境界流の南北に位置する順圧的再循環対について，北側の低気圧再循環のみが海底斜面下部に乗り上げる理由を説明することができ，黒潮直進路の力学的理解を深めることができた。
　宗谷暖流モデルにおいて，成層海洋における順圧流が浅いシル（宗谷海峡）を通過する際に共鳴相互作用が起こるとの観点から，表層冷水帯の形成を説明することができた。流れが上流側の斜面を越えるとき，躍層が大きく上に変位して海面に露出し，その変位が渦位波として下流側に伝播し，表層冷水帯を形成する。
　以上のように，親潮周辺における重要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 H. Mitsudera， et al.， Rotating stratified barotropic flow over topography: Mechanisms of the cold belt formation off the Soya Warm Current along the northeastern coast of Hokkaido， Journal of Physical Oceanography， submitted， 2010.
西垣肇，沿岸側プール域を伴って海底斜面から離れる亜熱帯西岸境界流：黒潮直進路への示唆，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」， 2010.