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 准教授
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 教授

研究目的 　本研究は，親潮の力学の解明を目的とする。親潮は千島列島南部の東岸から北海道東岸へ南下する。その後，流量の半分程度は東に向きを変え，親潮反転流ひいては亜寒帯海流として流れる。亜寒帯海流に並行して亜熱帯系水からなる準定常ジェットが存在することが，近年の観測で明らかになっている。親潮のうち反転流に入らない部分はさらに南下し，親潮貫入として東北沖を進む。この流れ構造をつくるメカニズムは，十分に理解されていない。そこで，対象海域における流れの時間平均場について，その力学的メカニズムの解明を目的として研究を進めている。
　　
研究内容・成果 　親潮海域における流れ場およびその鉛直構造について，FRA-JCOPE2再解析データを用いて検討している。このデータは海洋開発研究機構によって作成されたもので，対象海域の流れの，最も現実的で解像度が高いもののひとつである。海洋数値モデルに，海面高度，海面水温，水温塩分鉛直分布の観測データを同化して作成されている。本研究では1993〜2009年の平均場に焦点をあて，対象海域の流れ場と密度場を検討している。
　そのさい，流れ場の順圧成分（鉛直平均流）と傾圧成分（鉛直シアないし等密度面深度分布）に注目し，その観点から理解を進める（表層流・深層流の観点でない）。表層流は，順圧成分と傾圧成分との和で表すことができる。
　2014年度には，これまでに進めてきた再解析データの解析に加えて理想化数値モデルを用いた実験を始め，順圧・傾圧各成分の形成メカニズム理解の深化を図っている。実験においては，陸棚斜面，海溝，海膨の地形が風成循環に与える影響に注目する。そのうち海膨は千島海溝の南東側にみられ，その水深が周囲（およそ5500 m）よりも500 mほど浅い丘の地形をなしている。
　実験結果において，順圧成分の風成亜寒帯循環は，海膨によってその西方への進入を阻まれる。海膨の東縁には，西岸境界流に対応する南向きの順圧流がみられる。その順圧流の上には等密度面深度の極小域，すなわち傾圧成分の高渦位域がみられる。2層準地衡の傾圧波動についての特性曲線は，南向き順圧流が傾圧成分の高渦位を移流していることを示唆する。
　傾圧成分の高渦位域の南東には順圧的な高気圧性再循環がみられる。その再循環の西縁に沿って傾圧成分の低渦位が移流され，それが前述の高渦位と隣接して，準定常ジェットを形成することが示唆される。これらの特徴は再解析データの平均場にもみられ，親潮反転流，亜寒帯海流，準定常ジェットの形成メカニズムがこれらの結果で説明できることが示唆される。
　　
成果となる論文・学会発表等 三寺史夫，美山透，西垣肇，和川拓，伊藤進一，北太平洋移行領域における準定常ジェットの形成過程，日本海洋学会春季大会，2015.3.
Mitsudera， H.， T. Miyama， H. Nishigaki， T. Wagawa and S. Ito， Formation mechanism of the quasi-stationary jets in the North Pacific Transitional Domain， The 30th International Symposium on Okhotsk Sea & sea ice， Feb. 2015.
西垣肇，親潮海域の平均場の力学：理想化モデル実験，九州大学応用力学研究所共同利用研究「海洋大循環の力学―エクマン層から中深層循環迄」研究会，2014.10.