Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
海洋の生態系とそれにかかわる物質循環には、表層に近い海面混合層直下の鉛直混合が重要となる。本研究では、この鉛直混合の素過程の一つである「渦と内部波の相互作用」に着目する。渦による流れは通常上層ほど強く、この相互作用は表層近くの鉛直混合を促進する。しかし、海洋には渦も内部波も遍在しているにもかかわらず、それらの相互作用はごく一部のパラメタ領域を除き全く分かっていない。そこで本研究は、「渦と内部波の相互作用」を広いパラメタ領域で調べ、相互作用により混合が促進される場所の分布を見積もることを目的とする。平成29年度は、(3) 我々が見出した「相互作用と混合の指標」の分布と季節変動を見積もった。その結果、相互作用により混合を引き起こしうる渦が、年中、広く分布しており、渦と内部波の相互作用が鉛直混合へ有意に寄与することが示唆された。加えて(4) 入射する内部波の振幅が大きい場合について数値実験を行い、入射波が渦中で砕波し、波の運動量が解放されて平均流が形成され、渦が変形され、混合が促進されるという新しい内部波と渦の相互作用を見つけた。昨年度の成果と合わせ本研究により「渦と内部波の相互作用」の基礎が解明された。本研究の成果は、以下の発展に繋がる基盤、ないしはそれに必要な素過程の一つに関する基礎的知見となる：1. 海洋生態系に重要な上層の鉛直混合の解明、2. これまでの「静止した海洋」を仮定した内部波研究から、流れのある海洋中の内部波の解明への発展、3. 生成域から遠方へ伝播する内部波の行方とそれによる混合の解明、4.渦の季節・経年・長周期変動による相互作用の変動、ひいては、海洋循環の変動による混合の変動という興味深い可能性への発展。以上の成果は学会で発表し査読付国際誌への投稿準備中である。（研究協力者：伊藤薫（北海道大学大学院環境科学院博士課程）：研究全般）
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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http://omix.aori.u-tokyo.ac.jp/public-research/nakamura-tomohiro/
