Model development and impact assessment for ocea circulation, marine material cycles and climate by incorporating the effect of oceanic vertical mixing

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem
• Project/Area Number: 15H05825
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Hasumi Hiroyasu 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40311641)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 建部 洋晶 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 気候モデル高度化研究プロジェクトチーム, ユニットリーダー (40466876) ; 松村 義正 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (70631399) ; 小室 芳樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, ユニットリーダー (90396945)
• Project Period (FY): 2015-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: 数値モデリング / 太平洋熱塩循環 / 鉛直混合 / 気候変動 / 物質循環

Outline of Final Research Achievements

We have clarified how micro-scale vertical mixing controls the global scale ocean circulation and material cycles and how the modulation of vertical mixing associated with 18.6-year period tides affects the climate by introducing new observational and theoretical findings into numerical models of the ocean and climate. We also proposed a new look on the Pacific deep- and intermediate-layer circulation by conducting virtual tracer release experiments and virtual particle tracking experiments.

Free Research Field

海洋物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

粒子追跡により海洋循環の3次元構造を定量的に記述できるようになったことは画期的な進展である。深層循環はこれまで子午面循環という2次元イメージでとらえられることがほとんどであったが、循環と混合の間の物理的因果関係を解き明かす上でも、あるいは循環によって輸送される物質の挙動や動態を解き明かす上でも、３次元構造を詳細に記述することは欠かせない。今後、この手法を高解像度数値モデリングの結果に適用することにより、海洋循環や物質循環の実態把握が各段に進展するものと期待する。