スケール間相互作用に着目した日本南岸の黒潮変動メカニズムの解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14340137
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山形 俊男 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50091400)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 郭 新宇 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 助教授 (10322273) ; 升本 順夫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (60222436)
• Keywords: 黒潮 / JEBAR / エネルギー論 / 北赤道海流の分岐緯度

Research Abstract

本研究では、JEBAR (joint effect of baroclinicity and bottom relief)の概念をエネルギー論に基づいて定式化することによって、これまでの海底地形を設けた場合の研究結果に再考を加え、その利点を明らかにした。エネルギー収支解析の結果、ポテンシャルエネルギーから順圧運動エネルギー変換率の符号が冬と夏で反転し、これが海底地形の存在により強調されることがわかった。風の強い冬に発生する順圧運動エネルギーがポテンシャルエネルギーとして蓄積され、冬の流量を抑制する。一方、この蓄積されたポテンシャルエネルギーが風の弱まる夏に解放されて順圧運動エネルギーとなり、結果として夏の流量を増加させる。このエネルギー変換率の冬夏逆転のメカニズムは、海底地形の存在による下層の圧力勾配によって説明できる。このように、渦度方程式で展開したJEBAR項がエネルギー論におけるポテンシャルエネルギーから順圧運動エネルギーへのエネルギー変換率に対応していることがわかった。本研究の成果は、現在、Journal of Physical Oceanographyに投稿中である。
さらに、フィリッピン海域での北赤道海流の分岐緯度の経年変動とその下流に位置する黒潮の関係について高解像度海洋大循環モデルを用いて調べた。その結果、エルニーニョ時に北赤道海流の分岐緯度は北へ変位し、黒潮の上流域での流量が減少することが明らかになった。また、これに伴い、南シナ海への黒潮の流入量が増大し、エルニーニョの発生において重要な役割を果たす南シナ海の熱収支に大きな影響を及ぼすことも明らかになった。以上の成果は、現在、Journal of Physical Oceanographyに投稿中である。

Research Products

• [Publications] Tozuka, T., T.Yamagata: "Annual ENSO"Journal of Physical Oceanography. 33(8). 1564-1578 (2003)
• [Publications] 梅津功, 阪本敏浩, 山形俊男: "JEBARのエネルギー論とその黒潮季節変動への適用(その2)-異なる海底地形による季節変動抑制効果の類似性-"日本海洋学会春季大会. (口頭発表). (2004)