| 研究概要 |
鉛直モードに展開し各モードの挙動を調ベることにより,深層循環の基礎力学を明らかにするのが本研究の目的である。密度の鉛直拡散に加えて水平拡散も考慮したので,三次元数値実験と比較可能なモデルとなり,広く深い理解が得られた。具体的成果は以下のとおりである。
密度成層,コリオリ係数などに依存して,再循環を伴う粘性型と,再循環を伴わない幅の広い拡散型と二種類の西岸境界層が出現する。高次モードでは水平拡散が効き幅広の拡散型西岸境界層が形成されやすい。この構造に付随して鉛直流分布に大きな違いが出る。即ち,赤道(極)向きの境界流には沈降(湧昇)流が起こる。但し,境界すぐそばでは,密度拡散流束をなくすため逆向きの鉛直流が起こる。深層は湧昇と限らず,内部領域を含めて幅広い沈降流が領域で生じ得る。
西岸境界層の構造変化と付随する鉛直流は渦位拡散という有力な概念を用いて説明できる。この概念は密度成層した海洋の循環一般に適用される。
緩やかな海山・海谷地形の影響を摂動法によって吟味すると,海山・海谷によらずその上に低圧部を形成することが分かる。従来の特性曲線法で解くことができない臨界等地衡線の内部でも,散逸を考慮することにより,循環場を決めることができ,局所模型を用いて数値実験の結果を良く説明することが分かる。
高次モードの定常解を求めるに際し開発した高精度で効率の良い直接解法を用いて深層循環の鉛直構造を調ベることができる。
その他,緯度圏を一巡する南大洋と赤道域における深層循環を求めた。表層・中層・深層を包括する議論や,非線形性の影響を調べることが今後の課題である。
|
