Interannual to decadal variations of oceanic submesoscale motions in the Kuroshio Extension region

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K04075
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 佐々木 英治 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 主任研究員(シニア) (50359220)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹井 義一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任研究員 (40419130)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 海洋微細循環 / 経年変動 / 高解像度海洋シミュレーション / アルゴフロート

Outline of Annual Research Achievements

本研究では海洋の大規模循環，中規模渦，サブメソスケールの微細循環を同時に再現しうる水平解像度約３キロメートルの高解像度で実施した過去再現実験の出力を用いて，冬季に活発な微細循環の時空間変動を特に黒潮続流域に注目して調べた。
昨年度までに、黒潮続流域で冬季の微細循環の経年変動があることを確認し、さらにその海域で微細循環を励起する混合層内の傾圧不安定が強く、有効位置エネルギーが運動エネルギーに変換される再成層化によって、冬季の混合層深度が周辺海域よりも浅くなっていることを明らかにした。また、亜熱帯東部北太平洋域の微細循環の経年変動を示し、エルニーニョ年に微細循環の活動が強くなっていることを明らかにした。
今年度は、解像度が粗い１度のアルゴフロートの2001年から2022年の月平均観測データを用いて、全球海洋の微細循環の活動の分布と経年変動を診断できる可能性があるかを調べるために、その観測データを用いて混合層深度と水平密度勾配から混合層内の有効ポテンシャルエネルギーの全球分布を月毎に算出した。その結果、冬半球に有効ポテンシャルエネルギーが大きくなる季節変動が見られ、冬季の黒潮続流域や北大西洋、南極周極流域および亜熱帯半流域で、微細循環が活発であることを診断できた。この結果の検証は観測データでは困難であるが、高解像度の準全球過去再現実験のテスト計算結果と整合的であった。また、エルニーニョの変動の指標であるNINO3.4が冬季に正または負の年のそれぞれの有効ポテンシャルエネルギーのコンポジット図と、有効ポテンシャルエネルギーのNINO3.4に対する相関分布図を作成することで、エルニーニョが冬季の微細循環の活動に及ぼす影響を診断しうることを示唆した。本研究課題は本年度で終了するが、これらの結果を取りまとめて、論文の出版を目指す。