西岸境界流による惑星波動の放射および海底斜面上の循環形成のメカニズム

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21540445
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 水田 元太 Hokkaido University, 大学院・地球環境科学研究院, 助教 (30301948)
• Keywords: 海洋物理・陸水学 / 地球流体力学

Research Abstract

海洋の循環は、非常に弱い流れが存在し、循環全体の大部分の領域を占める内部領域と、強い流れが存在する西岸境界域の2つの特徴的な領域の循環に分けられる。黒潮やメキシコ湾流の続流域は、これらの西岸境界域から内部領域へ向かう流れが存在する場所にあたり、2つの領域を接続する遷移的な領域であり、その過程では渦や波動など大きな変動が発生し、散逸されている。しかしながら、その詳細な仕組みについては、これまで十分には理解されていない。本研究ではまずこの遷移領域において典型的に見られる波動と再循環に着目し、それらが内部領域、西岸境界域の2つを接続する際に果たす役割、その力学的なしくみについて、理想的な条件で数値実験を行うことによって調べた。実験結果に対する渦位収支の解析から波動は内部領域と西岸域の間の渦位の差を解消し、両方を接続する上で中心的な役割を果たすことが示された。さらに実験条件を変化させた所、(1)内部領域の流れの幅、渦位分布、(2)波動の強さ、(3)波動の発生源である表層再循環の強さ、の3者が互いに依存し合うことが分かり、このことは内部領域の性質が変化してもそれに追従して波動の強さが調節され、常に西岸領域との間が適切に接続される様な自己調節機構が存在することを示している。またこれらの波動が遠方の海嶺上で散逸される際に平均的な循環を形成する様子についても調べ、平均流による波動の反射、透過によって強流帯のコアが2つ出来るなど、先行研究で指摘されているよりも変化に富んだ構造を持つ流れが形成されることが分かった。