共同研究報告書
| 研究区分 | 一般研究 |
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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 | |||
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氏 名
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所 属
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職 名
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1 |
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 | これまでの共同研究で、北太平洋亜寒帯域では、渦が低い海底地形により順圧流を作り出し、その順圧流が波の特性曲線に働きかけて、磯口ジェットなどの海流を作り出すことを明らかにしてきた。渦が活発であればあるほど、海底地形に寄って作られる順圧流は強くなる。このことは、モデルの水平粘性を変えることで渦を変化させると流れが大きく変化する可能性があることを意味する。そのため、2層モデルを使って粘性係数を変えた時に循環がどのように変わるかについて実験を行った。 図1の等値線は、実験の順圧流線関数である。(a)から(d)の順に粘性を大きくしている。図1の色は海底地形である。海底地形をまわるように順圧流が生じていることがわかる。粘性を大きくすると順圧流は小さくなる。 図2は表層流速である。図1(a)のように順圧流が大きく、35°Nの緯度でも順圧流が大きいと、それに妨げられて黒潮続流が十分に形成されない。 逆に、図1(d)のように順圧流が小さくなると、磯口ジェットJ1とJ2を作る海底地形上で順圧流が弱くなってしまい、磯口ジェットJ1とJ2がはっきりしなくなってしまう。 これらの結果から、亜寒帯の循環は粘性に非常に敏感であることが分かった。 また、Jouranl of Oceanography誌に投稿したMatsuta et al.では後方粒子追跡法を用いて、亜熱帯亜寒帯移行領域東部(ETD)への黒潮水の経路を評価した。その結果、黒潮続流の北の分枝が主要な経路であることが分かった。亜寒帯前線、黒潮続流の主流、そして磯口ジェットJ1も渦輸送の助けを借りて黒潮水の進入に寄与している。黒潮水の進入が10年規模の海面水温と海面熱フラックスの変動に影響を与えることも発見した。ETD への黒潮水の進入が強化されると、熱が黒潮続流からETDに輸送され、大気中に放出される。黒潮水進入の10年規模変動は、黒潮続流の緯度とは相関しないい一方、磯口ジェットJ2 の強度と相関があった。ヒルベルト経験的直交関数法を用いて、アラスカ湾と北太平洋中央部における変動が 磯口ジェットJ2強度の10年規模変動を駆動している可能性を示した。この遠隔メカニズムに加えて、局所的な風応力偏差によって強制される地衡流偏差も重要であった。 |
| 成果となる論文・学会発表等 |
論文 - T. Matsuta， H. Mitsudera， T. Miyama， et al. Kuroshio surface water intrusion into the eastern part of the transition domain: its pathways and decadal variations， Journal of Oceanography， in revision， 2025 学会発表 - 松田拓朗， 三寺史夫， 美山透， 富田裕之， 北太平洋移行領域東部への黒潮水貫入経路， 日本海洋学会2024年度秋期大会， 2024 |