超深海乱流の高精度パラメタリゼーションとその組込みによる新たな深層循環像の提示

• 研究課題/領域番号: 24340109
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 日比谷 紀之 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80192714)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2012年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
• キーワード: 乱流混合 / パラメタリゼーション / 深層海洋大循環 / 内部波 / 非線形相互干渉 / 潮汐流 / 海底地形 / 超深海 / エネルギー散逸

研究成果の概要

本研究は、深層海洋大循環モデルを構築する上で不可欠な情報でありながら、観測の困難さもあり、未解明なまま残されてきた海底地形の凹凸から上方に広がる乱流ホットスポットに注目し、その鉛直構造を理論的および観測的に調べた。特に、海底地形の凹凸から上方に伝播していく内部波と深海の平衡内部波場との非線形相互干渉に関するアイコナル・シミュレーションを通じて、超深海乱流強度が、海底地形の凹凸の卓越波数、海底地形の高さ、潮流の強さ、密度成層などの物理量とどのように関連しているのかを力学的に明らかにし、海底地形の凹凸上で実際に観測された乱流混合強度の鉛直分布を定性的に再現することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Excitation mechanism of near-inertial currents in baroclinic tidal flow caused by parametric subharmonic instability (2015)
  • 著者名/発表者名: Onuki, Y., and T. Hibiya
  • 雑誌名: Ocean Dynamics 巻: 65 号: 1 ページ: 107-113
  • DOI: 10.1007/s10236-014-0789-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frequency-based correction of finescale parameterization of turbulent dissipation in the deep ocean (2015)
  • 著者名/発表者名: Ijichi, T., and T. Hibiya
  • 雑誌名: Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 巻: 32(8) 号: 8 ページ: 1526-1535
  • DOI: 10.1175/jtech-d-15-0031.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of the well mixed homogeneous layer in the bottom water of the Japan Sea (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Matsuno, Takahiro Endoh, Toshiyuki Hibiya, Tomoharu Senjyu, Michio Watanabe
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 71 号: 4 ページ: 441-447
  • DOI: 10.1007/s10872-015-0303-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of calculated energy flux of internal tides with microstructure measurements (2014)
  • 著者名/発表者名: Falahat, S., J. Nycander, F. Roquet, A. M. Thurnherr, and T. Hibiya
  • 雑誌名: Tellus A 巻: 66 号: 1 ページ: 23240-23240
  • DOI: 10.3402/tellusa.v66.23240
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of baroclinic tide energy in a global three-dimensional numerical model with different spatial grid resolutions (2014)
  • 著者名/発表者名: Niwa, Y., and T. Hibiya
  • 雑誌名: Ocean Modelling 巻: 80 ページ: 59-73
  • DOI: 10.1016/j.ocemod.2014.05.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 海洋学の10年展望(I) 日本海洋学会将来構想委員会物理サブグループの議論から (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡英太郎, 磯辺篤彦, 市川香, 升本順夫, 須賀利雄, 川合義美, 大島慶一郎, 島田浩二, 羽角博康, 見延庄士朗, 早稲田卓爾, 岩坂直人, 河宮美知生, 伊藤幸彦, 久保田雅久, 中野俊也, 日比谷紀之
  • 雑誌名: 海の研究 巻: 22(6) ページ: 191-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of tidally induced eddies on sporadic Kuroshio-water intrusion (kyucho) (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagai, T, and T.Hibiya
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 69 号: 4 ページ: 369-377
  • DOI: 10.1007/s10872-013-0179-3
  • NAID: 40019724770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of mixed layer models embedded in an ocean general circulation model (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., and T. Hibiya
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: (in press) 号: 3 ページ: 69-69
  • DOI: 10.1007/s10872-013-0176-6
  • NAID: 40019654920
  • 査読あり
• [学会発表] 南大洋の深層における乱流散逸過程に関する数値実験 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋 杏, 日比谷 紀之, 田中 祐希
  • 学会等名: 日本海洋学会 2016年度春季大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス (東京都, 文京区）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] Parametric Subharmonic Instability の統一理論 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大貫 陽平, 日比谷 紀之
  • 学会等名: 日本海洋学会 2016年度春季大会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス (東京都, 文京区）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] Estimates of the attenuation rates of baroclinic tidal energy caused by resonant interactions among internal waves based on the weak turbulence theory (2016)
  • 著者名/発表者名: Onuki, Y., and T. Hibiya
  • 学会等名: The 2016 Ocean Sciences Meeting
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center (New Orleans, U.S.A.)
  • 年月日: 2016-02-23
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamical analysis of the enhanced turbulent mixing over a rough ocean bottom (2016)
  • 著者名/発表者名: Hibiya, T., R. Robertson, and T. Takagi
  • 学会等名: The 2016 Ocean Sciences Meeting
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center (New Orleans, U.S.A.)
  • 年月日: 2016-02-22
  • 国際学会
• [学会発表] Eikonal simulations for the energy transfer in the deep ocean internal wave field near mixing hotspots (2016)
  • 著者名/発表者名: Ijichi, T., and T. Hibiya
  • 学会等名: The 2016 Ocean Sciences Meeting
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center (New Orleans, U.S.A.)
  • 年月日: 2016-02-22
  • 国際学会
• [学会発表] アイコーナル計算による乱流パタメタリゼーションの有効性の検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊地知 敬, 日比谷 紀之
  • 学会等名: 日本海洋学会 2015 年度秋季大会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス (愛媛県, 松山市）
  • 年月日: 2015-09-28
• [学会発表] Estimates of the attenuation rates of baroclinic tidal waves caused by resonant interactions with the background internal wave continuum (2015)
  • 著者名/発表者名: Onuki, Y., and T. Hibiya
  • 学会等名: The 26th International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly 2015
  • 発表場所: Prague Congress Centre (Prague, Czech Republic)
  • 年月日: 2015-06-30
  • 国際学会
• [学会発表] Assessment of parameterization of enhanced turbulent mixing over rough topography in the abyssal ocean (2015)
  • 著者名/発表者名: Hibiya, T., and T. Takagi
  • 学会等名: The 26th International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly 2015
  • 発表場所: Prague Congress Centre (Prague, Czech Republic)
  • 年月日: 2015-06-30
  • 国際学会
• [学会発表] Frequency-based correction of finescale parameterization of turbulent dissipation in the ocean interior (2015)
  • 著者名/発表者名: Ijichi, T., and T. Hibiya
  • 学会等名: The 26th International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly 2015
  • 発表場所: Prague Congress Centre (Prague, Czech Republic)
  • 年月日: 2015-06-30
  • 国際学会
• [学会発表] 乱流ホットスポット域における海洋内部波スペクトル構造の歪みの評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横田華奈子, 日比谷紀之
  • 学会等名: 2015年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（ 東京 ）
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 船舶測位高度による巨大津波の計測の可能性と津波波源の逆解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲津大祐, 早稲田卓爾, 日比谷紀之
  • 学会等名: 2015年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（ 東京 ）
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 太平洋赤道域の熱帯不安定波から励起される内部波 －高解像度OGCMの結果から－, (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中祐希, 日比谷紀之, 佐々木英治
  • 学会等名: 2015年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（ 東京 ）
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 遠方伝播する傾圧潮汐波の波動間相互作用による散逸過程 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大貫陽平, 日比谷紀之
  • 学会等名: 2015年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（ 東京 ）
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] 深層海洋大循環モデルにおける鉛直拡散係数の空間分布と海水年齢との関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 桑原將旗, 田中祐希, 日比谷紀之
  • 学会等名: 2014年度日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 長崎大学（ 長崎 ）
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] ジブラルタル海峡内で発生する内部波の伝播異方性に関する数値実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井 一, 日比谷紀之
  • 学会等名: 2014年度日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 長崎大学（ 長崎 ）
  • 年月日: 2014-09-14
• [学会発表] Assessment of parameterization of enhanced turbulent mixing over rough bottom bathymetry (2014)
  • 著者名/発表者名: Hibiya, T., and T. Takagi
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2014
  • 発表場所: ロイトン札幌ホテル（ 札幌 ）
  • 年月日: 2014-07-28
• [学会発表] Excitation mechanism of near-inertial currents in baroclinic tidal flow caused by Parametric Subharmonic Instability (2014)
  • 著者名/発表者名: Onuki, Y., and T. Hibiya
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2014
  • 発表場所: ロイトン札幌ホテル（ 札幌 ）
  • 年月日: 2014-07-28
• [学会発表] Generation of baroclinic tide energy in a global three-dimensional numerical model with different spatial grid resolution (2014)
  • 著者名/発表者名: Niwa, Y., and T. Hibiya
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2014
  • 発表場所: ロイトン札幌ホテル（ 札幌 ）
  • 年月日: 2014-07-28
• [学会発表] 沖縄トラフ南部中深層水塊の形成過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 仁科文子, 中村啓彦, 朴在勲, 長谷川大介, 日比谷紀之, 田中祐希
  • 学会等名: 2014年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（ 東京 ）
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 深海底上で潮汐流により励起された内部波エネルギーの散逸過程に関する数値的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高木智章, 日比谷紀之
  • 学会等名: 2014年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（ 東京 ）
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 渦解像海洋大循環モデルによる地衡流起源内部波エネルギーの全球的見積もり (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中祐希, 日比谷紀之, 佐々木英治
  • 学会等名: 2014年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（ 東京 ）
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 日本海底層での近慣性流の形成メカニズムの解明とラドン-222極大構造の再現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺路生, 日比谷紀之
  • 学会等名: 2014年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（ 東京 ）
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Assessment of turbulence closure models for oceanic mixed layer processes using a large eddy simulation model (2014)
  • 著者名/発表者名: Furuichi, N., and T. Hibiya
  • 学会等名: Ocean Sciences Meeting 2014
  • 発表場所: ホノルル（ アメリカ ）
  • 年月日: 2014-02-26
• [学会発表] Assessment of fine-scale parameterizations of turbulent dissipation in the vicinity of deep ocean mixing hotspots (2014)
  • 著者名/発表者名: Hibiya, T., N. Furuichi, and R. Robertson
  • 学会等名: Ocean Sciences Meeting 2014
  • 発表場所: ホノルル（ アメリカ ）
  • 年月日: 2014-02-24
• [学会発表] Global estimates of internal wave energy flux radiating from geostrophic flows based on a high-resolution numerical model (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., T. Hibiya, and H. Sasaki
  • 学会等名: Ocean Sciences Meeting 2014
  • 発表場所: ホノルル（ アメリカ ）
  • 年月日: 2014-02-24
• [学会発表] Deep water formation process in the Okinawa Trough (2014)
  • 著者名/発表者名: Nishina, A., H. Nakamura, J. H. Park, D. Hasegawa, and T. Hibiya
  • 学会等名: Ocean Sciences Meeting 2014
  • 発表場所: ホノルル（ アメリカ ）
  • 年月日: 2014-02-24
• [学会発表] 高モード内部潮汐波の地震学的イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 深尾良夫, 山下幹也, 三浦誠一, 小平秀一, 勝又勝郎, 横田華奈子, 日比谷紀之
  • 学会等名: 2013年度日本地震学会秋季大会
  • 発表場所: 産業貿易センター（ 横浜 ）
  • 年月日: 2013-10-08
• [学会発表] 海洋内部領域における新たな乱流パラメタリゼーションの提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊地知 敬, 日比谷 紀之
  • 学会等名: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学（ 札幌 ）
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] 潮汐残差流渦が豊後水道における急潮現象に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永井 平, 日比谷 紀之, 武岡英隆, 郭新宇, 堤英輔
  • 学会等名: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学（ 札幌 ）
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] Generation of baroclinic tide energy in global three-dimensional numerical models with different spatial grid resolution (2013)
  • 著者名/発表者名: Niwa, Y., and T. Hibiya
  • 学会等名: IAHS - IAPSO - IASPEI Joint Assembly 2013
  • 発表場所: ヨーテボリ（ スウェーデン ）
  • 年月日: 2013-07-25
• [学会発表] Assessment of fine-scale parameterizations of turbulent dissipation rates near mixing hotspots in the deep ocean (2013)
  • 著者名/発表者名: Hibiya, T., N. Furuichi, and R. Robertson
  • 学会等名: IAHS - IAPSO - IASPEI Joint Assembly 2013
  • 発表場所: ヨーテボリ（ スウェーデン ）
  • 年月日: 2013-07-24
• [学会発表] Performance Check of Mixed Layer Models Incorporated into an Ocean General Circulation Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Hibiya, T., and M. Watanabe
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2013
  • 発表場所: ブリスベーン（ オーストラリア ）
  • 年月日: 2013-06-26
• [学会発表] Assessment of Fine-Scale Parameterizations of Turbulent Dissipation Rates in the Deep Ocean Using a Multi-Scale Profiler (2013)
  • 著者名/発表者名: Ijichi, T., and T. Hibiya
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2013
  • 発表場所: ブリスベーン（ オーストラリア ）
  • 年月日: 2013-06-26
• [学会発表] Assessment of Fine-Scale Parameterizations of Turbulent Dissipation Rates in the Deep Ocean Using a Multi-Scale Profiler
  • 著者名/発表者名: Ijichi, T., and T. Hibiya
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2013
  • 発表場所: ブリスベーン、オーストラリア
• [学会発表] Assessment of fine-scale parameterizations of turbulent dissipation rates near mixing hotspots in the deep ocean
  • 著者名/発表者名: Hibiya, T., N. Furuichi, and R. Robertson
  • 学会等名: IAHS - IAPSO - IASPEI Joint Assembly
  • 発表場所: ヨーテボリ、スウェーデン
• [学会発表] Generation of baroclinic tide energy in global three-dimensional numerical models with different spatial grid resolution
  • 著者名/発表者名: Niwa, Y., and T. Hibiya
  • 学会等名: IAHS - IAPSO - IASPEI Joint Assembly
  • 発表場所: ヨーテボリ、スウェーデン
• [学会発表] 潮汐残差流渦が豊後水道における急潮現象に与える影響
  • 著者名/発表者名: 永井 平, 日比谷 紀之, 武岡英隆, 郭新宇, 堤英輔
  • 学会等名: 2013年度日本海洋学会 秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道
• [学会発表] 海洋内部領域における新たな乱流パラメタリゼーションの提案
  • 著者名/発表者名: 伊地知 敬, 日比谷 紀之
  • 学会等名: 2013年度日本海洋学会 秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道
• [学会発表] 高モード内部潮汐波の地震学的イメージング
  • 著者名/発表者名: 深尾良夫, 山下幹也, 三浦誠一, 小平秀一, 勝又勝郎, 羽角華奈子, 日比谷紀之
  • 学会等名: 2013年度日本地震学会 秋季大会
  • 発表場所: 神奈川県民ホール、神奈川
• [図書] 沿岸における内部波と密度流, 沿岸海洋研究会50周年記念『詳論 沿岸海洋学』 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日比谷紀之
  • 総ページ数: 268
  • 出版者: 株式会社恒星社厚生閣
• [図書] 月刊海洋 45( 1 )アルゴ時代の海洋物理船舶観測 1・2 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日比谷紀之, 田中祐希, 永井平, 伊地知敬, 高木智章
  • 総ページ数: 63
  • 出版者: 海洋出版株式会社
• [備考] 日比谷研究室ホームページ
  • URL: http://www-aos.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~hibiya-lab/index.html
• [備考] 日比谷研究室ホームページ
  • URL: http://www-aos.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~hibiya-lab/index.html