Effects of Tidal Mixing in the Indonesian Seas on ENSO

Research Project

Project/Area Number	23K03504
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
Research Institution	Fisheries Research and Education Agency
Principal Investigator	永井平国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (60834489)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	升本順夫東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60222436)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	インドネシア多島海 / 乱流混合 / ENSO / 潮汐混合
Outline of Research at the Start	熱帯太平洋を代表する大気海洋変動 “ENSO” (エルニーニョ/南方振動)は世界各地の気候に大きく影響を及ぼしており、その予測精度の向上は大気海洋科学が克服すべき課題の一つとして残されている。本研究では、ENSO の振幅や発生頻度に影響を及ぼし得ることが報告されている「インドネシア多島海における潮汐混合」の強度分布をこれまでより高い精度で見積もり、その情報を適切に組み込んだ大気海洋シミュレーションを実施することにより、同海域の潮汐混合が ENSO に及ぼす影響を定量的に評価するとともに、その物理メカニズムを解明する。
Outline of Annual Research Achievements	本年度は、インドネシア多島海における乱流混合強度分布の高精度推定を目的として解析を実施した。その目的のために、Nagai and Hibiya (2015) の高解像度潮汐モデルから見積もられたM2潮汐の乱流エネルギー散逸率と、2019年2-3月および8月に実施されたインドネシア多島海内での乱流直接観測結果（Nagai et al., 2021）との比較を実施した。その結果、数値実験結果と乱流観測結果との間には相関係数0.76の比較的高い相関があったものの、数値実験は現実よりもおよそ3倍エネルギー散逸率を過大評価してしまう傾向にあることが明らかとなった。特に、内部潮汐波励起源から離れた”far-field”においてモデルの過大評価傾向が顕著になることがわかった。また、観測船のマルチビームソナーから得られた海底地形と数値実験で使用した海底地形（GEBCO）が大きく異なる場所もあり、そのような領域でモデルバイアスが大きくなる傾向にあることがわかった。今後、これらの点を考慮して、再度高解像度潮汐モデルによる計算を実施していく必要がある。また、海洋乱流混合に関わる一般的知見として、海洋深層の内部風下波に関する議論も行なった。駿河トラフを対象とした数値実験および乱流直接観測の結果を解析したところ、日周期の沿岸捕捉波がトラフ内深層で内部風下波を励起し、周辺の乱流混合を著しく強化することが明らかとなった。今後、インドネシア多島海においても内部風下波が乱流混合過程に果たす影響に関して調べていく必要がある。これらの研究成果について、1件の国際学会、および１件の国内シンポジウムで発表を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 今年度はインドネシア多島海の潮汐モデルを改良し数値シミュレーションまで実施する予定であったが、改良のための解析に予想以上に時間がかかってしまったため、数値シミュレーションの実施が遅れてしまっている。
Strategy for Future Research Activity	今後は、今年度得られた知見を潮汐モデルに適用し、インドネシア多島海を対象とした潮汐モデル計算を再度実施する予定である。また、これにより得られた鉛直拡散係数の分布をOGCMに適用することで、インドネシア多島海の乱流混合がペルー沖の海面水温に与える影響に関して定量的に議論していく予定である。