| 研究領域 | 海洋混合学の創設：物質循環・気候・生態系の維持と長周期変動の解明 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H01590
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 東京海洋大学 |
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研究代表者 |
長井 健容 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (90452044)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | 黒潮 / トカラ海峡 / 自由落下曳航式乱流観測 / 乱流 / 近慣性内部波 / 混合 / PSI / 近慣性シアー / 鉛直混合 / 栄養塩供給 / エネルギー散逸 / 黒潮源流 / 乱流混合 / 運動エネルギー散逸 / 乱流・微細構造 / 陸棚での内部波生成 / 内部波と黒潮の流速勾配 |
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| 研究実績の概要 |
平成28年度に実施したトカラ海峡における水平高解像度、自由落下曳航乱流観測の結果、海域を伝播する近慣性内部波シアーに伴う、帯状の強乱流層の観測に初めて成功した。この結果をScientific Reportsに提出し、平成29年11月に掲載が決定した。また、平成29年11月にも、自由落下曳航式の乱流観測をさらに広範囲にトカラ海峡で実施した。その結果、黒潮がトカラ海峡の海山上を流れる際に、上流から下流の100kmにわたって、著しく振幅の大きな鉛直高波数の近慣性内部波シアーを形成していることが判明した。また、観測した乱流運動エネルギー散逸率は、10の-7乗から-6乗W/kg程度の乱流散逸が、近慣性シアーが強い海山付近の黒潮内100kmにわたって平均的に発生していることを示した。これらの結果を再現するために数値実験を実施した結果、黒潮がトカラ海峡の海山上を流れる際に負の渦位を生成し、それが慣性不安定を引き起こすことがわかった。これにより直接的なエネルギー散逸と、バランスしない流れによる周りの海水の慣性振動を引き起こすと推察できる。また、黒潮の流れる海山近傍に限らず、本海域では、近慣性シアーが卓越して観測される。この生成要因について、黒潮以外の要因を考慮するために、潮汐による外部強制を加えた高解像度数値実験をトカラ海峡を含む黒潮上流域で実施した。実験の結果、1日周期の外部潮汐のみを加えた場合、近慣性シアーが発生するものの、1日周期の外部潮汐の振幅自体は、本海域ではあまり大きくないこと、また、用いた海底地形の解像度が500mのものであることにも起因して、観測で得られた近慣性シアーほどの鉛直波数と振幅を得ることはできなかった。一方、半日周期の外部潮汐のみを与えた場合、三波共鳴が発生し、観測と同様な鉛直波数の近慣性シアーが生成されることがわかった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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