共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 海底地形と渦がつくる亜寒帯特有の循環形成と変動メカニズムの理解
新規・継続の別 継続（R04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

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 三寺史夫 北大低温研

研究目的 本研究の目的は、理論解、二層海洋モデル、海洋大循環モデルを駆使し、黒潮続流の影響も含めて、海底地形が亜寒帯前線帯形成に与える影響を調べることである。特に、背が低くてなだらかな海底地形が、渦の相互作用により順圧流が生じさせ、傾圧特性曲線が曲げられて集中させることで定常ジェット(磯口ジェット)を作るメカニズムに注目し、、それが亜寒帯循環の構造と変動に果たす役割を明らかにする。
　　
研究内容・成果 　昨年度の実験結果を再調査し、黒潮親潮混合域の海洋循環が海底地形やパラメータリゼーションの違いにより大きく影響を受けることが明らかにした。
具体的には、二層モデルを利用して、粘性のパラメータリゼーションの違いが流れの形成にどう影響するかを調査した。Biharmonic粘性項で係数0.01m/sで計算したところ、渦が強すぎてシャツキー海台での相互作用が順圧流を生み出し、黒潮続流の現実に近い再現が妨げられた。また、北海道沖の準定常ジェットも強すぎる傾向が見られた。これに対して粘性係数を0.02m/sに調整した結果、渦が抑制され、黒潮続流が現実に近い流れになった。一方で、準定常ジェット(磯口ジェット)は弱すぎる傾向になった。粘性係数は中間ぐらいの値が最適だと考えられ、現在実験中である。さらに、Smagorinsky biharmonic粘性項を試した結果、粘性係数0.01m/sのと同様の結果が得られた。
また、JAMSTEC地球シミュレータを用いた水平解像度1/20度（約5km）の北太平洋域渦解像海洋モデルOFES2の実験では、移行領域の地形データとして異なるGEBCOとETOPO1を使用した。GEBCOの地形データでは移行領域が不自然に滑らかであり、北海道沖の準定常ジェットが強くなりすぎる傾向が見られた。しかし、ETOPO1は詳細な地形が含まれており、準定常ジェットはGEBCOよりも弱くなった。この違いは水温場に大きく表れ、GEBCOの場合、定常ジェットの温度が明らかに高くなることが確認された。
これらの実験結果から、地形データの微妙な違いが移行領域の水温に大きく影響を与えることが明らかとなった。なぜなら、パラメータリゼーションの違いにより渦の強さが異なり、地形の感じ方が影響を受けることで、黒潮親潮混合域の流れが大きく変わるためである。この結果、海底地形や数値モデルのパラメータリゼーションが海洋循環の再現に重要な役割を果たしていることが再確認された。今後は、さらに精度の高い海底地形データの整備や適切なパラメータリゼーションの選択が、黒潮親潮混合域の海洋循環理解と予測に寄与することが期待される。
　　
成果となる論文・学会発表等