2018 Fiscal Year Annual Research Report
Nonlinear coupling of ocean circulation and forced noise
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16K13879
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
松浦 知徳 富山大学, 大学院理工学研究部(都市デザイン学), 教授 (10414400)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下川 信也 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 水・土砂防災研究部門, 総括主任研究員 (40360367)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 海洋大循環シミュレーション / 北太平洋亜熱帯循環 / 黒潮ー黒潮続流反流 / 海底地形 / ダブルジャイヤ / 引き込み現象 / 確率共鳴現象 / ロスビー波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海底地形の存在による主流の変動やそれに伴う中規模擾乱の発生を調べるための3層準地衡流渦位方程式に基づく渦解像QGモデル（Hogg et al.,2010）を用い、海底地形を変えた4ケースのシミュレーションを行った。ケース1には地形を与えず、ケース2には円錐型の地形（円形海山；以下corn）、ケース3には半円筒型の地形（南北海嶺；以下kamaboko）、ケース4にはその両方の地形（円形海山＋南北海嶺）を与えた。各ケースに共通して、北太平洋域に対応するダブルジャイヤの海域（東西10,000 km，南北5,000 km）に、現実を模擬した東西風応力を与え、数値シミュレーションを行った。得られた結果（瞬間の圧力等）からは、平均場（時間平均）に見られる流れ（平均流）と長寿命の渦（定在的な渦）を差し引き、擾乱場（瞬間）にしか見られない短寿命の乱れ（中規模擾乱）を分離して解析した。更に、中規模擾乱の量の時系列変動に関しては、東西強流域と地形周辺の2種類の領域に絞って調べた。
その結果、地形の影響で流れが乱され、層間の界面高度の変化が増して位置エネルギーが大きくなった。すなわち、傾圧不安定が強化されている可能性が示唆された。このことは、大きくなった位置エネルギーは運動エネルギーとして解放され（傾圧不安定の解消），中規模擾乱が発達するというメカニズムが考えられる。この地形による流れの変化の仕方や傾圧不安定の強化の程度は、地形の形状や配置、組み合わせで変わり、海底地形が中規模擾乱の発生に重要な役割を果たしていることが分かった。
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