2017 Fiscal Year Annual Research Report
Near-inertial wave generations and diapycnal mixing in the Kuroshio origin regions near the continental shelf
Publicly Offered Research
| Project Area | Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem |
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| Project/Area Number |
16H01590
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
長井 健容 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (90452044)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 黒潮 / トカラ海峡 / 自由落下曳航式乱流観測 / 乱流 / 近慣性内部波 / 混合 / PSI / 近慣性シアー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度に実施したトカラ海峡における水平高解像度、自由落下曳航乱流観測の結果、海域を伝播する近慣性内部波シアーに伴う、帯状の強乱流層の観測に初めて成功した。この結果をScientific Reportsに提出し、平成29年11月に掲載が決定した。また、平成29年11月にも、自由落下曳航式の乱流観測をさらに広範囲にトカラ海峡で実施した。その結果、黒潮がトカラ海峡の海山上を流れる際に、上流から下流の100kmにわたって、著しく振幅の大きな鉛直高波数の近慣性内部波シアーを形成していることが判明した。また、観測した乱流運動エネルギー散逸率は、10の-7乗から-6乗W/kg程度の乱流散逸が、近慣性シアーが強い海山付近の黒潮内100kmにわたって平均的に発生していることを示した。これらの結果を再現するために数値実験を実施した結果、黒潮がトカラ海峡の海山上を流れる際に負の渦位を生成し、それが慣性不安定を引き起こすことがわかった。これにより直接的なエネルギー散逸と、バランスしない流れによる周りの海水の慣性振動を引き起こすと推察できる。また、黒潮の流れる海山近傍に限らず、本海域では、近慣性シアーが卓越して観測される。この生成要因について、黒潮以外の要因を考慮するために、潮汐による外部強制を加えた高解像度数値実験をトカラ海峡を含む黒潮上流域で実施した。実験の結果、1日周期の外部潮汐のみを加えた場合、近慣性シアーが発生するものの、1日周期の外部潮汐の振幅自体は、本海域ではあまり大きくないこと、また、用いた海底地形の解像度が500mのものであることにも起因して、観測で得られた近慣性シアーほどの鉛直波数と振幅を得ることはできなかった。一方、半日周期の外部潮汐のみを与えた場合、三波共鳴が発生し、観測と同様な鉛直波数の近慣性シアーが生成されることがわかった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] How a shallow sill cultivates the Kuroshio2018
Author(s)
Daisuke Hasegawa, Takeshi Matsuno, Eisuke Tsutsumi, Tomoharu Senjyu2, Hirohiko Nakamura4, Toru Kobari5, Ayako Nishina6, Naoki Yoshie, Xinyu Guo, Takeyoshi Nagai, Takahiro Tanaka and Ichiro Yasuda
Organizer
Ocean Sciences Meeting 2018 Portland
Int'l Joint Research
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