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	半島・海峡・海底地形がつくる海流ジェットと渦の形成メカニズム
新規・継続の別	継続（平成24年度から）
研究代表者／所属	国立研究開発法人・海洋研究開発機構
研究代表者／職名	主任研究員
研究代表者／氏名	美山透

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	日本周辺の海流は、黒潮や親潮などの強い海流が流れる場所に列島が存在し、多くの半島地形や海峡が海流に影響を与えている。このことは、例えば大西洋の湾流とは異なる興味深い特徴であり、特異な海流の様相を見せている。地形の影響は、それぞれの地点ごとに別々に研究がされる傾向にあるが、本研究の目的は、地形が海流に与える影響に関してモデル実験や解析解を導くことにより、一般的な理論を導き、理解を深めることである。
図1　図2
研究内容・成果	北太平洋移行領域には、準定常ジェット(磯口ジェット)が存在する。我々の理論では傾圧ロスビー波の特性曲線を用いて準定常ジェットの形成を説明できると考えている。重要なのは500m程度の海膨地形上の時計回りの順圧流である。この順圧流が亜寒帯側の傾圧特性曲線を南に曲げ、亜熱帯の傾圧曲線との収束を作ることで、そこにジェットが形成されるというのが仮説である。この仮説を、西方磯口ジェットで検証するために海洋研究開発機構作成のJCOPE2海洋再解析のデータを調べた。図1の等値線はJCOPE2海洋再解析の順圧流(1993-2012年平均)である。図1は順圧流が海底地形（色による陰影）に対応した分布をしていることをしめしている。ここで特に注目しているのは黒楕円で囲ったところに見られる時計回りの順圧流である。この順圧流はたかだか500mの高さを持った海山の上に形成されている。別の理想的な条件の下での数値実験の結果から、この順圧流は渦の効果によって作られている順圧流だということが示唆されている。図2では、この順圧流が存在しているもとでの特性曲線を等値線でしめした。このときJCOPE2のデータの密度分布から2層モデルを仮定しており、2層の境界としてポテンシャル密度27.2の深さを使用している。特性曲線は図1で注目した黒楕円の領域で大きく変形しており、順圧流の影響が大きいことがわかる。2層モデルを仮定した時の1層目の層厚は理論上では特性曲線に沿って値が一定になると期待される。実際に密度27.2の深さは（色）、楕円で囲った領域で特性曲線の変形に応じて、亜寒帯側の層の薄い領域（青色）が亜熱帯側の層の厚い領域（赤色）に貫入するように入り込んでいる。そのため亜寒帯の貫入した東側では層厚のフロントを作ることになる。このため地衡流の関係から強い流れが生じると考えられ、実際にJCOPE2の表層流には強い流れ（赤いベクトル）が生じている。これが西方磯口ジェットに対応する。図1：等値線はJCOPE2海洋再解析の順圧流(1993-2012年平均)。等値線間隔は10Sv。色による陰影は海底地形(m)。図2：等値線は2層モデル・準地衡流と近似した場合の傾圧特性曲線。JCOPE2海洋再解析を2層モデルと近似するためにポテンシャル密度27.2の深さを層の境界としており、その深さを色で表している。ベクトルはJCOPE2再解析の海面での流速。0.1m/sより流速が速いところはベクトルを赤色にしている。データは全て1993-2012年平均。
図1　図2
成果となる論文・学会発表等	口頭発表 Miyama T.， Mitsudera H.， and others， Dynamics of a quasi-stationary jet along the subarctic front in the North Pacific Ocean， 32nd International Monbetsu symposium Miyama， T.， Mitsudera， H.， and others， Dynamics and its implication of a Quasi-stationary Jet along the Subarctic Front in the North Pacific Ocean， Workshop on Application of Ocean and Climate Predictions Miyama T.， Mitsudera， H.， and others， Eddy–Topography Interaction Produces Quasi-stationary Jet in the North Pacific Ocean， 8th International Workshop on Modeling the Ocean