| 研究課題/領域番号 |
19K14792
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分17020:大気水圏科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人水産研究・教育機構 (2021-2022)
東京大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
永井 平 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (60834489)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 乱流混合 / 有効拡散 / 数値モデル / 海洋循環 / 駿河湾 / 沿岸捕捉波 / 風下波 / LES / 乱流直接観測 / 日周期沿岸捕捉波 / 準定常風下波 / 内部潮汐波 / 地形性捕捉波 / 高解像度数値実験 / 乱流（有効拡散）パラメタリゼーション / 数値実験 / 海洋物理 / 数値計算 / 海洋観測 / 乱流 / 循環 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球の長期気候変動を強くコントロールする深層海洋循環は、海洋中で観測された乱流混合強度分布をモデルに組み込むという従来の方法では再現できないことが近年明らかになっている（Missing Mixing）。本研究では、この乱流拡散よりも大きな空間スケールで遥かに効率よく海水を混合する有効拡散に注目し、 その実態解明/定式化、および深層循環への影響の評価を、比較的スケールが小さく、深層循環と潮汐混合が共存する駿河湾を対象とした数値実験/現場観測を通じて行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では本来数値モデルに組み込むべき「有効拡散」の実態解明を、駿河湾を対象とした数値実験および現場観測を通じて行った。数値実験の結果、日周期の沿岸捕捉波が駿河湾に入射し、内部風下波を励起することで湾内の混合を強化することが示された。この結果の妥当性は2021年11月に駿河湾で実施した船舶観測から確認された。一方、海洋中の有効拡散の実態を調べるため、深海を模したLES実験を実施した結果、有効拡散はLESにより内生的に算出される拡散係数よりも10倍程度大きくなることが示された。この結果は、乱流直接観測から得られる拡散係数とOGCM等の数値モデルに組み込むべき拡散係数が異なり得ることを示唆する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
OGCM等の数値モデルに加えるべき乱流情報と観測から得られる乱流情報との間のギャップを議論した本研究から得られた結果は、乱流観測から直接測定された乱流拡散係数をそのまま海洋循環モデルに組み込んだとしても深層海洋循環を現実的に再現できない「Missing mixing 問題」の解決、ひいては全球大循環モデルを使用した長期気候変動予測の高精度化を実現する糸口となるものである。
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