スケール間相互作用に着目した日本南岸の黒潮変動メカニズムの解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340137
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山形 俊男 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50091400)
• 研究分担者: 郭 新宇 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 助教授 (10322273) ; 升本 順夫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (60222436)
• キーワード: 黒潮流量変動 / 北赤道海流 / エルニーニョ / 南方振動 / JEBAR / 海洋大循環モデル / 惑星地衝流モデル / 亜熱帯循環系 / 海洋渦

研究概要

黒潮変動は、その北赤道海流など上流域での変動はもちろんであるが、小笠原海嶺や黒潮続流域付近で発生し西進する渦にも大きく影響される。従ってこういった渦の形成過程を明らかにすることが重要であり、本年度は高解像度太平洋海盆モデルをベースとして、黒潮続流域を含む水平解像度1/12°・span>~1/12°、鉛直解像度45層の超高解像度入れ子モデルを作成し、スピンアップを実行して流れの基本場を作成した。次年度のハインドキャスト実験を整えることができた。申請者らはこれまで黒潮を含む亜熱帯循環の変動に対する海底地形の役割は、JEBARの概念を用いて簡潔に説明することができることを示してきたが、本年度はJEBARによる流量変動の平滑化効果を、2層惑星地衡流モデルを用いて、エネルギー論の観点から調べた。その結果、冬季の運動エネルギーからポテンシャルエネルギーへの変換および夏季の逆向きのエネルギー変換が、海嶺や大陸斜面によって促進されることが明確に示された。黒潮上流域の変動に関しては、衛星高度計データや現実的な海洋大循環モデルの結果を詳しく解析した結果、北赤道海流の分岐緯度が様々な時間スケールで変動することが明らかになった。分岐緯度は、季節変動スケールで春に最も南下し、秋に最も北上するだけでなく、海盆スケールの気候変動であるエルニーニョ/南方振動とも密接な関係があり、エルニーニョ時に分岐緯度が北上することが示された。さらに、北赤道海流上を西方伝播する中規模渦により、非常に短い時間スケールでの変動が存在することも明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Guo, X., H.Hukuda, Y.Miyazawa, T.Yamagata: "A triply nested ocean model for simulating the Kuroshio -Roles of horizontal resolution on JEBAR -"J.Phys.Oceanogr. 33(1). 146-169 (2003)
• [文献書誌] Qu, T., R.Lukas: "On the bifurcation of the North Equatorial Current in the Pacific"J.Phys.Oceanogr. 33(1). 5-18 (2003)
• [文献書誌] Tozuka, T., T.Kagimoto, Y.Masumoto, T.Yamagata: "Simulated Multi-scale Variations of the Western Tropical Pacific : the Mindanao Dome Revisited"J.Phys.Oceanogr. 32(5). 1338-1359 (2002)
• [文献書誌] Ihara, C., Y.masumoto, T.Kagimoto, T.Yamagata: "Eddy Formation Near the Izu-Ogasawara Ridge and its Link with Seasonal Adjustment of the Subtropical Gyre in the Pacific"J. the Korean Society of Oceanography. 37. 134-143 (2002)