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太平洋の熱帯不安定波から放射される内部波による乱流混合の素過程解明とその影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K14389
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関福井県立大学 (2020-2021)
東京大学 (2017-2019)

研究代表者

田中 祐希  福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (80632380)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード赤道太平洋 / 熱帯不安定波 / ロスビー波 / 内部波 / 鉛直乱流混合 / 線形安定性解析 / 数値シミュレーション / 海底地形 / 捕捉波 / 渦解像海洋大循環モデル / 渦位勾配 / 順圧不安定 / 1.5層浅水モデル / 順圧/傾圧不安定 / 固有モード / パラメタリゼーション
研究成果の概要

赤道太平洋には、熱帯不安定波と呼ばれる、約0.5 m/sの速度で西進する波長約100 kmの顕著な擾乱が存在する。熱帯不安定波のフロント部から海洋内部に向けて放射される内部波は、水温躍層における乱流混合を引き起こすことで表層から中深層への熱輸送をコントロールし、赤道太平洋の海面水温にも影響を及ぼす重要な物理過程である。本研究では、赤道太平洋における熱帯不安定波の発生メカニズムを、赤道すぐ北の狭い緯度帯に存在する局所的な渦位勾配に捕捉され、逆向きに伝播する二つのロスビー波の結合という観点から明らかにした。さらに、熱帯不安定波のフロント部からの内部波の放射過程についても詳細な検討を行なった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

赤道太平洋の熱帯不安定波は、鉛直乱流混合や熱輸送を通じて熱帯域の海面水温分布に大きな影響を与える重要な現象である。本研究では、熱帯不安定波の発生メカニズムを明らかにしただけでなく、赤道のすぐ北に存在する局所的な負の渦位勾配の強度が熱帯不安定波の活動度を表す良い指標になっていることを指摘した。この渦位勾配は低解像度の海洋大循環モデルでも比較的容易に再現可能であることから、今後、熱帯不安定波に伴う熱輸送や乱流混合強度のパラメータ化を進めていく上で非常に有効であると考えられる。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 11件)

  • [雑誌論文] Stability of a Flow Over Bottom Topography: A General Condition and a Linear Analysis in a Two‐Layer Quasi‐Geostrophic Model With a Possible Application to a Kuroshio Meander2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yuki
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 126 号: 12

    • DOI

      10.1029/2021jc017849

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of tide-induced vertical mixing in the deep Pacific Ocean circulation2021

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Takao、Hasumi H.、Tanaka Y.
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 77 号: 2 ページ: 173-184

    • DOI

      10.1007/s10872-020-00584-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instabilities of Finite‐Amplitude Internal Wave Beams2019

    • 著者名/発表者名
      Onuki Y., Tanaka Y.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 46 号: 13 ページ: 7527-7535

    • DOI

      10.1029/2019gl082570

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diagnostics and energetics of the topographic Rossby waves generated by a typhoon propagating over the ocean with a continental shelf slope2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Wei, Hibiya Toshiyuki, Tanaka Yuki, Zhao Liang, Wei Hao
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 75 号: 6 ページ: 503-512

    • DOI

      10.1007/s10872-019-00518-5

    • NAID

      40022068109

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generation Mechanism of Tropical Instability Waves in the Equatorial Pacific Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yuki, Hibiya Toshiyuki
    • 雑誌名

      Journal of Physical Oceanography

      巻: 49 号: 11 ページ: 2901-2915

    • DOI

      10.1175/jpo-d-19-0094.1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of deep ocean mixing on the climatic mean state in the Southern Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Tatebe Hiroaki、Tanaka Yuki、Komuro Yoshiki、Hasumi Hiroyasu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 14479-14479

    • DOI

      10.1038/s41598-018-32768-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modification of Parametric Subharmonic Instability in the Presence of Background Geostrophic Currents2018

    • 著者名/発表者名
      Yang Wei、Hibiya Toshiyuki、Tanaka Yuki、Zhao Liang、Wei Hao
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 号: 23 ページ: 12957-12962

    • DOI

      10.1029/2018gl080183

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Koshu Seamount on the development of baroclinic instability leading to the Kuroshio large meander2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y. and T. Hibiya
    • 雑誌名

      Journal of Physical Oceanography

      巻: 47 号: 10 ページ: 2563-2576

    • DOI

      10.1175/jpo-d-17-0050.1

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Stability of a flow over bottom topography: a general condition and a linear analysis in a two-layer quasi-geostrophic model with a possible application to a Kuroshio meander2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tanaka
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底地形上の流れの安定性:二層準地衡系における一般的条件と線形解析2021

    • 著者名/発表者名
      田中 祐希
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 海底地形上の流れの安定性:二層準地衡系における一般的条件と線形解析2021

    • 著者名/発表者名
      田中祐希
    • 学会等名
      地球流体力学研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Symmetric and Mixed Layer Instability at a Sharp Ocean Front2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union-American Geophysical Union Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底地形上を流れる地衡流の安定性2020

    • 著者名/発表者名
      田中祐希
    • 学会等名
      日本海洋学会2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Instabilities of finite-amplitude internal wave beams2019

    • 著者名/発表者名
      Onuki, Y., and Y. Tanaka
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation mechanism of tropical instability waves in the equatorial Pacific Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y., and T. Hibiya
    • 学会等名
      27th International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Koshu Seamount on the development of baroclinic instability leading to the Kuroshio large meander2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y., and T. Hibiya
    • 学会等名
      First International Conference on Ocean Fronts and Eddies (ICOFE-1)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation mechanism of tropical instability waves in the equatorial Pacific Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y., and T. Hibiya
    • 学会等名
      First International Conference on Ocean Fronts and Eddies (ICOFE-1)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical reevaluation of the tide-induced 18.6-year climate variability over the Pacific using a climate model with an eddy-permitting OGCM2019

    • 著者名/発表者名
      Tatebe, H., T. Kawasaki, Y. Tanaka, I. Yasuda, and H. Hasumi
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Instabilities of finite-amplitude internal wave beams2019

    • 著者名/発表者名
      Onuki, Y., and Y. Tanaka
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 赤道太平洋における熱帯不安定波の発生機構2019

    • 著者名/発表者名
      田中祐希, 日比谷紀之
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 有限振幅内部波ビームの不安定解析2019

    • 著者名/発表者名
      大貫陽平, 田中祐希
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimates of wind-induced near-inertial energy penetrating down into the deep ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang, A., Y. Tanaka, and T. Hibiya
    • 学会等名
      日本海洋学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Generation Mechanism of Tropical Instability Waves in the Equatorial Pacific Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y., and T. Hibiya
    • 学会等名
      27th International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 黒潮大蛇行を引き起こす膠州海山における傾圧不安定の発達過程2018

    • 著者名/発表者名
      田中祐希, 日比谷紀之
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 黒潮大蛇行を引き起こす膠州海山上における傾圧不安定の非線形的な発達過程2018

    • 著者名/発表者名
      田中祐希, 日比谷紀之
    • 学会等名
      日本海洋学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 気候モデルの典型系統的誤差と海洋微細過程との関連及びその含意2018

    • 著者名/発表者名
      建部洋晶, 田中祐希, 川崎高雄, 小室芳樹, 羽角博康
    • 学会等名
      日本海洋学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Baroclinic Instability over Koshu Seamount Leading to the Kuroshio Large Meander2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y., and T. Hibiya
    • 学会等名
      2018 Ocean Sciences Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Koshu Seamount on the development of baroclinic instability leading to the Kuroshio large meander2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y., and T. Hibiya
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 14th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 黒潮大蛇行を引き起こす傾圧不安定の発達に膠州海山が果たす役割2017

    • 著者名/発表者名
      田中祐希, 日比谷紀之
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union-American Geophysical Union Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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