共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 海洋システムの統合的理解に向けた新時代の力学理論の構築
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 九州大学応用力学研究所
研究代表者／職名 助教
研究代表者／氏名 大貫陽平

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 木田新一郎 九州大学応用力学研究所 准教授

2

 浮田甚郎 新潟大学自然科学系 教授

3

 田口文明 富山大学大学院理工学研究部 教授

4

 古恵亮 JAMSTECアプリケーションラボ 主任研究員

5

 勝又勝郎 JAMSTEC地球環境観測研究開発センター 主任研究員

6

 相木秀則 名古屋大学宇宙地球環境研究所 准教授

7

 吉川裕 京都大学理学部 准教授

8

 長井健容 東京海洋大学学術研究院海洋環境学部門 助教

9

 松村義正 東京大学大気海洋研究所 助教

10

 浦川昇吾 気象庁気象研究所海洋地球化学研究部 主任研究官

11

 増永英治 茨城大学広域水圏環境科学教育研究センター 助教

12

 三寺史夫 北大低温研

研究目的 亜寒帯の海洋システムにおいて重要な、大気や陸域との物質・エネルギー交換、波動・渦・微細乱流が相互に結びつくことで生じるエネルギー伝達および物質拡散、それを反映した生態系パターンの形成といった諸現象の解明に向け、流体力学理論の拡充を図る。高解像度海洋モデルや気候モデル開発、大規模データ分析等、多様な分野の専門家が一同に介し、最新の研究手法を持ち寄ることで、新時代の海洋力学とも呼ぶべき学問領域を構築する。特に「スケール間相互作用」を1つのキーワードとし、無数の要素が非線形的に絡み合う現象へのアプローチとして、理論研究と計算科学を組み合わせた汎用性の高い解析手法の開発を目指す。
　　
研究内容・成果 研究打ち合わせとして、2019年9月に低温研会議室でブレーンストーミング形式の会合を行った。参加者が現在取り組んでいる研究テーマに対し、課題解決を急がずに複数の視点から自由な発想に基づいて可能な限り多くのアイディアを提示し、専門家の意見を交えながら、当該分野に関する最新の知見を全員で共有した。具体的な話題提供者は以下である。

増永英治氏: 伊豆海嶺上で黒潮と潮流が作り出す特徴的な流れ構造に関するモデル計算の結果を報告。各種空間スケール成分が熱の輸送に与える影響を分離して可視化する方法について、スペクトル理論に基づいた議論が展開。

小林慈英氏: 海盆内における孤立渦の運動の軌跡を決定する独自の理論モデルを紹介。点渦を用いた単純模型が、壁付近で受ける有限サイズの渦の変形の影響をどこまで考慮できるかについて検討。数理物理学的視点と海洋学的視点の双方から意見がなされた。

三寺史夫氏: 南大洋の循環に関するモデル計算の結果を報告。海底地形の有無が循環の南北構造へ与える影響について考察。ドレーク海峡を挟んだ流れの非対称構造の成因について、スベルドラップ輸送やロスビー波の伝搬に基づく説明など、複数の説が示された。

勝又勝郎氏: 海洋中深層における子午面循環の残差流量について、推定式の理論的基礎とアルゴフロートのデータを用いた計算結果について紹介。水塊構造の解釈について、渦による混合と輸送について議論。

周宏瑋氏: 千島列島を挟んだ太平洋とオホーツク海の交換流に対する潮汐の影響を数値モデルと理論解析に基づき考察。潮汐による海底付近の鉛直混合や水平渦位輸送が境界流へ与える影響について検討。より踏み込んだ渦位収支解析の方法について参加者から提案がなされた。

浦川省吾氏: 最新の海洋大循環モデルを用いた子午面循環再現実験の紹介。南大洋直上の大気の違いが上層の赤道向き流れを大きく変化させるという、意外性のある報告がなされ、その理由について活発な議論が行われた。

木田新一郎氏: ガンジス川河口域における海水と淡水の流れを再現する新しい数値モデルの提案。河川流量の突発的増加によって、主流を下った淡水が海洋を通じて支流を逆流するという興味深い知見が示された。今後のモデルの発展性について、地下水の影響等を踏まえながら議論。
　　
成果となる論文・学会発表等