| 研究課題/領域番号 |
12440125
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
気象・海洋物理・陸水学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
古恵 亮 東京大学, 気候システム研究センター, 助手 (30311640)
磯田 豊 北海道大学, 水産学部, 助教授 (10193393)
吉田 次郎 東京水産大学, 水産学部, 助教授 (30174931)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2001年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
2000年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
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| キーワード | 乱流拡散 / 北太平洋 / 深層海洋大循環 / 内部潮汐波 / 慣性周波数 / エネルギーカスケード / 3波共鳴機構 / parametric subharmonic instability / 深層 / Parametric subharmonic instability / 中緯度低気圧 / 3波共鳴干渉機構 / XCP / XCTD観測 |
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| 研究概要 |
北太平洋における深層海洋大循環のパターンは、深層での乱流拡散率の空間分布に強く依存することが知られている。しかし、従来の乱流観測は、東部北太平洋に集中しており、西部から中央部にかけての海域は空白域のまま残されてきた。そこで本研究では、北海道大学水産学部附属の「北星丸」および「おしょろ丸」の練習航海に参加し、それぞれ106本のXCP(投棄式流速計)およびXCTD(投棄式CTD)を北太平洋の広範囲にわたって投入することで、各海域における深さ約1.5kmまでの密度成層と鉛直25mスケールの流速シアーの鉛直分布を詳細に観測するとともに、こうして得られたデータをGregg(1989)の実験式に代入することによって、乱流拡散率の空間分布を求めた。その結果、海底地形の変化の乏しい北太平洋の東部での乱流拡散の強さが0.1cm^2/secであるのに対し、海嶺や海山が散在する西部および中央部での乱流拡散の強さは1.0cm^2/sec以上にも達していることが確認できた。さらに、乱流拡散過程の主要なエネルギー源となる半日周期の内部潮汐波の周波数が局所的な慣性周波数の2倍を上回っているハワイ海嶺上や伊豆小笠原海嶺上では、逆に2倍を下回っている天皇海山列上やアリューシャン海嶺上に比べ、特に、深さ1km以下における鉛直25mスケールの流速シアーが強く、その結果、乱流拡散率が著しく大きくなっていることが明らかにされた。この観測事実は、海洋深層での乱流拡散スケールへのエネルギーカスケード過程が内部波の代表的な3波共鳴parametric subhammonic instabilityの機構によって支配されているというHibiya et al.(2002)の数値実験の有効性を実際の海洋中において初めて示したものと結論できる。
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