北太平洋におけるサブダクション過程の定量的・実証的解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13440138
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 須賀 利雄 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70211977)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木津 昭一 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40241517) ; 花輪 公雄 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40142921)
• Keywords: 北太平洋亜熱帯循環 / サブダクション / 水塊 / モード水 / 亜熱帯前線 / 冬季混合層 / プロファイリングフロート / 海洋気候値データ

Research Abstract

既存の海洋気候値データworld Ocean Atlas 1994を用いて、亜熱帯循環系の主密度躍層水のサブダクションと引き続く移流・混合過程について考慮した。主な密度面上で地衝流線を求め、循環系全域について、沈み込み域からの移流経路を明らかにした。また、循環系北部から幅広い水温・塩分特性を持って沈み込んだ水は、循環系南西部を南北に横切る東経137度線に達するまでに、主に鉛直混合によって変質し、水質が均質化することを明らかにした。さらに、複数の南北定線観測データの解析から、循環系北部から沈み込んだモード水が循環系中部・南部の亜熱帯前線形成に寄与していることを明らかにした。次に、本研究グループで独自に作成した海洋気候値データNorth Pacific HydroBaseを用いて、冬季混合層の厚さ・海水特性の分布を詳しく調べ、モード水のサブダクション過程について考察した。その結果、亜熱帯循環系の主密度躍層の主要構成要素である3つのモード水、すなわち、亜熱帯モード水および中央モード水、東部亜熱帯モード水の沈み込み域を明らかにした。以上のデータ解析と同時に、ラグランジュ型海洋混合層モデルの開発を進めた。ベーリング海の冬季混合層における水塊形成過程にモデルを適用し、その過程をある程度再現できることを確認した。また、平成14年度から実施する予定のモード水追跡観測を効果的に行うため、等密度面追随型プロファイリングフロートの仕様について、実海域の水温および塩分、密度の鉛直プロファイルを用いて検討した。その結果、とくにモード水の下限付近の密度に追随する方式が最適であると結論付け、これに基づきフロートを発注し、完成させた。

Research Products

• [Publications] Frederick M.Bingham: "The origin of waters observed along 137°E"Journal of Geophysical Research. 107巻(印刷中). (2002)
• [Publications] Yoshikazu Aoki: "Subsurface subtropical fronts of the North Pacific as inherent boundaries in the ventilated thermocline"Journal of Physical Oceanography. 32巻(印刷中). (2002)