混合層厚の変動が黒潮続流域の海洋前線帯の形成と海面水温変動に果たす役割

• 研究領域: 気候系のｈｏｔ ｓｐｏｔ：熱帯と寒帯が近接するモンスーンアジアの大気海洋結合変動
• 研究課題/領域番号: 25106704
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 東塚 知己 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40376538)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 海洋物理・陸水学 / 気候変動 / 海洋水温前線 / 海洋混合層 / 黒潮続流域 / アガラス反転流

研究実績の概要

中緯度の海面水温前線は、大気下層の傾圧性の維持を通して、ストームトラック活動に影響を与える等、気候において重要な役割を果たしている。この南北水温勾配の維持に混合層厚が重要な役割を果たしている可能性があるが、これまでに海面水温前線の南北での混合層厚の差が、どのくらい重要な役割を果たしているのかを定量的に調べた研究はなかった。そこで、本研究では、観測データと高解像度海洋大循環モデル（OFES）の結果を解析することにより、海面水温前線の南北での混合層厚の違いが、海面熱フラックスによる前線の緩和に与える影響を調べた。黒潮続流域では、冬季に顕著な水温前線が存在し、夏季には水温前線が見られなくなるため、秋季から春季のみの解析を行った。
本研究の主な研究対象である黒潮続流域と比較のために解析を行ったアガラス反転流域では、ともに海面水温前線の南北での混合層厚の違いが重要であったが、冬季には面白い違いが見られた。黒潮続流域では、前線の南北で混合層厚に大きな差が見られ、熱容量に大きな差が存在するため、海面熱フラックス項は、冬季の海面水温前線を0.6℃／月も強化する方向に働いていた。一方、アガラス反転流域でも前線の南北で混合層厚に差が見られるが、海面熱フラックスの南北差の方が大きく、海面熱フラックス項は、海面水温前線を緩和する方向に働いていた。ただ、混合層厚の違いは、海面熱フラックスによる水温前線の緩和効果を約0.1℃／月弱める方向に働いていた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Oceanic fronts and jets around Japan: a review (2015)
  • 著者名/発表者名: Kida, S., H. Mitsudera, S. Aoki, X. Guo, S. Ito, F. Kobashi, N. Komori, A. Kubokawa, T. Miyama, R. Morie, H. Nakamura, T. Nakamura, H. Nakano, H. Nishigaki, M. Nonaka, H. Sasaki, Y. N. Sasaki, T. Suga, S. Sugimoto, B. Taguchi, K. Takaya, T. Tozuka, H. Tsujino, and N. Usui
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 未定 号: 5 ページ: 1561-1577
  • DOI: 10.1007/s10872-015-0283-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Role of mixed layer depth in surface frontogenesis: The Agulhas Return Current front (2014)
  • 著者名/発表者名: Tozuka, T., and M. F. Cronin
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 41 号: 7 ページ: 2447-2453
  • DOI: 10.1002/2014gl059624
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 南半球夏季のアガラス水温前線における混合層深度の南北勾配の形成要因 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大石 俊、東塚 知己
  • 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 品川キャンパス（東京都）
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 混合層厚の南北差が海面水温前線の緩和に果たす役割：黒潮続流域とアガラス反転流域 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東塚 知己、Meghan F. Cronin
  • 学会等名: 新学術領域「気候系のhot spot」第5回全体会議
  • 発表場所: 東京大学 先端科学技術研究センター（東京都）
  • 年月日: 2015-03-06
• [学会発表] 南半球夏季のアガラス水温前線における混合層深度の南北勾配の形成要因 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大石 俊、東塚 知己
  • 学会等名: 新学術領域「気候系のhot spot」第5回全体会議
  • 発表場所: 東京大学 先端科学技術研究センター（東京都）
  • 年月日: 2015-03-06
• [学会発表] Role of Mixed Layer Depth in Surface Frontogensis: The Agulhas Return Current Front (2014)
  • 著者名/発表者名: Tozuka, T., and M. F. Cronin
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 2014
  • 発表場所: ロイトン札幌ホテル（北海道）
  • 年月日: 2014-07-29
• [学会発表] 混合層厚の南北差が海面水温前線の緩和に果たす役割
  • 著者名/発表者名: 東塚 知己、Meghan F. Cronin
  • 学会等名: 新学術領域「気候系のhot spot」第4回全体会議
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] Role of the mixed layer depth in relaxation of the SST front in the Agulhas Return Current region
  • 著者名/発表者名: Tozuka, T., and M. F. Cronin
  • 学会等名: Ocean Sciences Meeting 2014
  • 発表場所: 米国ハワイ州ホノルル市
• [学会発表] 混合層厚の南北変化がアガラス反転流域における海面水温前線の緩和に果たす役割
  • 著者名/発表者名: 東塚 知己、Meghan F. Cronin
  • 学会等名: 2014年度日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都）