2013 Fiscal Year Annual Research Report
混合層厚の変動が黒潮続流域の海洋前線帯の形成と海面水温変動に果たす役割
Publicly Offered Research
| Project Area | Multi-scale air-sea interaction under the East-Asian monsoon: A "hot spot" in the climate system |
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| Project/Area Number |
25106704
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
東塚 知己 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40376538)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 海洋物理・陸水学 / 気候変動 / 海洋水温前線 / 海洋混合層 / 黒潮続流域 / アガラス反転流 |
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| Research Abstract |
中緯度の海面水温前線は、大気下層の傾圧性の維持を通して、ストームトラック活動に影響を与える等、気候において重要な役割を果たしている。この南北水温勾配の維持に混合層厚が重要な役割を果たしている可能性があるが、これまでに海面水温前線の南北での混合層厚の差が、どのくらい重要な役割を果たしているのかを定量的に調べた研究はなかった。そこで、今年度の研究では、観測データと高解像度海洋大循環モデル（OFES）の結果を解析することにより、海面水温前線の南北での混合層厚の違いが、海面熱フラックスによる前線の緩和に与える影響を調べた。その結果、海面熱フラックスは、海面水温前線を緩和する方向に働いているが、海面水温前線の赤道側の混合層の方が深いことにより（海面水温前線の赤道側の混合層の方が深いのは、赤道側の方が、潜熱・顕熱による熱の損失が大きいためであることが、モニン・オブコフ深の診断により明らかになった）、夏季にはその効果が増幅され、冬季にはその効果が抑えられていることが明らかになった。この効果を定量的に見積もるために、混合層の水温バランスの式の南北微分を取り、海面熱フラックスによる海面水温前線の緩和率に海面熱フラックスの南北変化と混合層厚の南北変化がそれぞれどの程度、効いているのかを計算した。すると、混合層厚の違いは、海面熱フラックスによる水温前線の緩和を最大80%強くする方向に働いていることが明らかになった。また、海面熱フラックス項と海洋項は、ほぼ同じ大きさであることがわかり、本研究で議論した海面熱フラックス項が、水温フロントにおいて重要な役割を果たしていることも確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成２５年度の予定していた研究に加え、一部、平成２６年度に予定していた研究も行うことができたため、当初の計画以上に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、観測データ、再解析データ、海洋同化データ、高解像度海洋大循環モデル（OFES）の結果を解析することにより、混合層厚の時空間的変動が、海洋前線帯の形成、及び、海面水温偏差の生成にどの程度、寄与しているのかを定量的に明らかにする。さらに、海面水温への影響を通して、黒潮続流域の大気海洋相互作用において、どのような役割を果たしているのかを明らかにする。今年度の具体的な研究実施内容は、以下の通りである。
（１）長期変動：北西太平洋の海洋前線帯は、顕著な長期変動も見られる海域である（Nakamura and Kazmin 2003; Nonaka et al. 2006）。例えば、黒潮続流域では、1980年代のレジームシフトを境に冬季混合層が薄くなり、冬季海面水温が上昇したことが応募者らの研究によって、示されている(Yasuda et al. 2000)。このような海面水温の長期変動において、混合層厚の変化による海面熱フラックスへの感度の変化が、定量的にどの程度、寄与しているのかを明らかにする。
（２）他の海域との比較：黒潮以外の海域についても同様の解析を行い、比較することは、大変興味深い。そこで、顕著な海洋前線が見られるアガラス海流域等（Beal et al. 2010）、他の海域でも同様の解析を行い、比較を行う。
順次、研究成果をまとめ、国内外の学会で発表すると同時に、論文にまとめ、国際誌に投稿する予定である。
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