| Project/Area Number |
23K19062
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 杏 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (20982341)
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| Project Period (FY) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 海洋乱流 / 黒潮 / 流れ-地形相互作用 / 係留観測 / EM-APEXフロート |
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| Outline of Research at the Start |
流れ-地形相互作用に伴い、非常に強い乱流が発生するトカラ海峡における (i) 6ヶ月間の係留ADCP/CTDによる流速/水温/塩分観測と (ii) EM-APEXフロートによる流速/水温/塩分/乱流観測のデータを用いて、乱流混合の時間変動を調べる。具体的には、係留系とフロートで捉えたシアー/対流不安定の時系列から、強乱流イベントがどのような頻度で、どれくらい継続して生じるのかを定量化し、背景流速場や密度場との比較を通じて、時間変動する黒潮と潮汐流が乱流混合を駆動する物理過程を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、トカラ海峡における黒潮-海山相互作用に伴って生じる、非常に強い乱流の時間変動を調べることを目的とする。海洋乱流は、密度成層した海水を鉛直混合させるため、物質循環・水塊変性・深層海洋における成層や循環の維持に重要な役割を果たす。海洋乱流の時間変動に関して未だ観測的知見は不足しているが、「非常に強い乱流混合が生じるのは稀である」という乱流の性質から、乱流混合が大規模場に与えるインパクトを正確に評価するためにも、強乱流イベントがどのような頻度で、どれくらい継続して生じるのかを定量化することが必要である。
本年度は以下の成果・進展が得られた。
(i) 本研究に先駆けて進めていた、トカラ海峡・平瀬海山で実施したフロート観測の成果をまとめた論文が受理された。本論文では、海山近傍に10基の高速水温計付EM-APEXフロートを投入することで捉えられた、海山下流側20km以上にわたって広がる強乱流層に関して、波追跡シミュレーション・流れ場の鉛直波数スペクトル解析を実施し、強非線形な黒潮-海山相互作用の性質・適切な乱流パラメタリゼーションについて議論した。
(ii) 平瀬海山斜面に設置した係留系による流速・水温・塩分の６ヶ月間の時系列データの解析を進めた。係留系で捉えたシアー不安定・対流不安定の時系列にパラメタリゼーションを適用することで乱流強度の時系列を得た。それをもとに強乱流の統計分布、周波数スペクトル、黒潮や潮汐の時間変動との関係について検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究に先駆けて進めていた研究について論文を出版することができた。また、2023年度に予定していた係留時系列のデータ解析を進め、2024年5月には学会発表を予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平瀬海山近傍で実施した高速水温計付EM-APEXフロートのデータを用いて、(i) シアー/対流不安定層の空間分布や (ii) 乱流パラメタリゼーションによる推定値と乱流直接観測値の対応関係を調べることで、係留観測データを補強する。また、2023年度に進めてきた係留観測のデータ解析結果について、先行研究での観測結果や理論との比較検討を行う。
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