2014 Fiscal Year Annual Research Report
超深海乱流の高精度パラメタリゼーションとその組込みによる新たな深層循環像の提示
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24340109
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
日比谷 紀之 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (80192714)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 乱流混合 / パラメタリゼーション / 深層海洋大循環 / 内部波 / 非線形相互干渉 / 潮汐流 / 海底地形 / 超深海 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
伊豆－小笠原海嶺の近傍海域において、海面から海底直上までの乱流観測を行うとともに、その結果との比較から、研究代表者によって新たに定式化された超深海乱流のパラメタリゼーションの式の有効性を詳細に調べた。具体的には、平成26年12月4日～15日に、東京海洋大学の練習船「神鷹丸」に乗船し、マルチビームによる詳細な海底地形データの存在する伊豆－小笠原海嶺の近傍海域において、海底地形の凹凸の程度が違う数地点を選抜した上で、電磁流速計と密度計を取付けた超深海乱流計 VMP-5500を海底直上まで自由落下させることにより、既存のパラメタリゼーションの式の有効性をチェックするのに十分な質の高い乱流データを取得することに成功した。しかしながら、こうして得られた乱流観測データとの比較の結果、海底地形の凹凸が激しくなるにつれて、研究代表者によって定式化されたパラメタリゼーションによる乱流強度の予報値は、実際の値との間に有意な「ずれ」を生じてしまうことが判明した。このため、上述した超深海乱流の観測時の状況にあわせた数値実験をさらに数回繰り返すことで この「ずれ」の原因を解明し、それをフィードバックすることにより、超深海乱流のパラメタリゼーションの式を改良していくことが必要不可欠となった。
今後は、こうして超深海乱流のパラメタリゼーションの式を改良した上で、その式中に含まれることになる「海底地形の凹凸の卓越波数」、「海底地形の高さ」、「潮流の強さ」などの各物理量を世界大洋の海域ごとにおさえることで、各大洋の深海における乱流拡散強度のグローバルマッピングを行うとともに、その結果をグローバルな海洋大循環モデルに組み込み、St. Laurent et al. (2002) など、従来型のパラメタリゼーションを組み込んだ計算結果と比較することで、本研究の成果を確認していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成26年12月に伊豆－小笠原海嶺近傍における海底地形の凹凸の激しい地点を数点選んで乱流観測を行ったところ、本研究で新たに定式化されたパラメタリゼーションによる予報値と実際の乱流観測値との間に有意な「ずれ」が生じることが判明した。このため、この12月の観測時の状況にあわせた数値実験をさらに数回繰り返すことで この「ずれ」の原因を解明し、その結果をフィードバックすることにより、超深海乱流のパラメタリゼーションの式を改良していくことが必要になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、改良した超深海乱流のパラメタリゼーションの式に含まれる「海底地形の凹凸の卓越波数」、「海底地形の高さ」、「潮流の強さ」などの各物理量を世界大洋の海域ごとにおさえることで、各大洋の深海における乱流拡散強度のグローバルマッピングを行うとともに、その結果をグローバルな海洋大循環モデルに組み込むことで、本研究の成果を確認していく予定である。
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| Causes of Carryover |
研究代表者によって新たに完成された超深海乱流のパラメタリゼーションの有効性を確認するため、平成26年12月に伊豆－小笠原海嶺近傍における海底地形の凹凸の激しい地点を数点選んで乱流観測を行ったところ、パラメタリゼーションによる予報値と実際の乱流観測値との間に有意な「ずれ」が生じることが判明した。このため、この12月の観測時の状況にあわせた数値実験をさらに数回繰り返すことで この「ずれ」の原因を解明し、その結果をフィードバックすることにより、超深海乱流のパラメタリゼーションの式を改良していくことが必要になった。以上の理由により、超深海乱流パラメタリゼーションの海洋大循環モデルへの組み込みと研究成果の発表の機会が得られなくなり、未使用額が生じてしまった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度は、上記観測時の状況にあわせた数値実験をさらに数回繰り返すことで超深海乱流パラメタリゼーションの式を完成させるとともに、その結果を海洋大循環モデルに組み込む。さらに、こうして得られた研究成果を国内および国際学会で発表していく。未使用額はその経費に充てることとしたい。
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