オホーツク海南部における時計回り循環のメカニズムとその北太平洋へのインパクト

2006 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 17540406
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 三寺 史夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20360943)
• 研究分担者: 大島 慶一郎 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (30185251) ; 中村 知裕 北海道大学, 低温科学研究所, 講師 (60400008) ; 小野 数也 北海道大学, 低温科学研究所, 技術職員 (40396320) ; 西垣 肇 大分大学, 教育福祉科学部, 講師 (70253763)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• キーワード: オホーツク海 / 千島列島 / 潮汐混合 / 北太平洋中層水 / 時計回り循環 / 熱塩循環 / 東樺太海流 / 宗谷暖流

研究概要

オホーツク海南部の千島海盆は北太平洋中層水の源であり、物質循環においてもキーエリアである。この海域では時計回り循環や渦が卓越しており、それに対応するように中層水にあたる密度では分厚い混合層(低渦位層)が分布している。また、宗谷暖流、親潮、東樺太海流が流れこみ、非常に複雑な海域である。そのような千島海盆の時計回り循環が生ずるメカニズムを、単純化されたモデルと、現実的なシミュレーションを用いて研究した。
単純化されたモデルでは、千島列島を海嶺と考え、その直上での潮汐混合が引き起こす千島海盆内の循環を調べた。まず、局所的混合が小さければ線形解が成立することを確かめた。混合を大きくすると、渦位のインプットは中規模渦による混合領域から消散とバランスし、密度境界面の深さが決まること、海底地形がある場合には、地形に沿った下層の流れ場が上層の波動の特性曲線を変えるため、境界面深度に対して大きな影響を与えること、が明らかとなった。特に、特性曲線が閉じる場合にはロスビー波が海嶺上で捕捉され、注入された渦位をなかなか解消されず、境界画が大きく深まる。地形に沿った下層の流れ場が上層の波動の特性曲線を変えるため、境界面深度に対して大きな影響を与えること、が明らかとなった。特に、特性曲線が閉じる場合にはロスビー波が海嶺上で捕捉され、注入された渦位をなかなか解消されず、境界画が大きく深まる。地形に沿った時計回り循環は潮汐残差流で生じるので、本研究で述べた境界面深化のメカニズムは現実にも起こっている可能性が高い。
現実的な高解像度モデルでは、風成循環の影響を調べた。東樺太海流の一部がサハリン島南東端で東方へ離岸し続流を形成しており、続流の南方に千島海盆全体にわたるような時計回り循環が生じていた。また、宗谷暖流が知床半島から流出するときには暖水渦が形成していた。宗谷暖流は大きく季節変動するため、それに伴って暖水渦も秋に生じた。これらは観測結果と良い対応を示す。
このように、千島海盆はオホーツク海内の限られた海域ではあるが、内部潮汐による熱塩循環と風成循環が相俟って時計回り循環が作られている複雑な海域であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] 千島海盆東部の海面高度の年周期変動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内本圭亮
  • 雑誌名: 海と空 (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Numerical Study of Ice-Drift Divergence by a Cyclonic Wind with a Lagrangian ice model (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, Yuusuke
  • 雑誌名: Tellus A (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Study of Ice-Drift Divergence by a Cyclonic Wind with a Lagrangian ice model (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, Y. and H. Mitsudera, Numerical
  • 雑誌名: Tellus A (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Annual variability in altimeter in the eastern Kuril Basin (2008)
  • 著者名/発表者名: Uchimoto, K. H. Mitsudera, N. Ebuchi, and G. Mizuta
  • 雑誌名: Umi to Sora (In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Anticyclonic eddy caused by the Soya Warm Current in an Okhotsk OGCM (2007)
  • 著者名/発表者名: Uchimoto, Keisuke
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 63 ページ: 379-391
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Water mass exchange and diapycnal mixing at Bussol' Straitrevealed by water mass properties (2007)
  • 著者名/発表者名: Ono, Kazuya
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 63 ページ: 281-291
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Iron supply to the western subarctic Pacific: Importance of iron export from the sea of Okhotsk (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishioka, Jun
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 112 ページ: doi:10.1029/2006JC004055
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Formation regions of Subantarctic Mode Water detected by OFES and Argo profiling floats (2007)
  • 著者名/発表者名: Aoki, Shigeru
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 112 ページ: doi:10.1029/2007GL029828
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A series of cyclonic eddies in the Antarctic Divergence off Adelie Coast (2007)
  • 著者名/発表者名: Aoki, Shigeru
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 112 ページ: doi:10.1029/2006JC003712
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] オホーツク海および北太平洋西部亜寒帯循環とそのモデリング (2007)
  • 著者名/発表者名: 三寺 史夫
  • 雑誌名: 低温科学 65 ページ: 139-148
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 環オホーツク圏領域気候モデル構築に向けて (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村 知裕
  • 雑誌名: 低温科学 65 ページ: 123-130
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Numerical Study of Ice-Drift Divergence by a Cyclonic Wind with a Lagrangian ice model (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, Yuusuke
  • 雑誌名: POAC conference proceedings, 2 ページ: 660-665
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Anticyclonic eddy caused by the Soya Warm Current in an Okhotsk OGCM (2007)
  • 著者名/発表者名: Uchimoto, K. H. Mitsudera, N. Ebuchi and Y. Miyazawa
  • 雑誌名: J. Oceanogr 63 ページ: 379-391
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Water mass exchange and diapycnal mixing at Bussol' Strait revealed by water mass pronerties. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ono, K. K.-I. Ohshima, T. Kono, M. Itoh, K. Katsumata, Y. Volkov, and M. Wakatsuchi
  • 雑誌名: J. Oceanogr 63 ページ: 281-291
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Iron supply to the western subarctic Pacific: Importance of iron export from the sea of Okhotsk. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishioka J. T. Ono, H. Saito, T. Nakatsuka, S. Takeda, T. Yoshimura, K. Suzuki, K. Kuma, S. Nakabayashi, D. Tsumune, H. Mitsudera, A. Tsuda, and W.K. Johnson
  • 雑誌名: J. Geophys. Res ページ: doi:10.1029/2006JC004055
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 2007: Formation regions of Subantarctic Mode Water detected by OFES and Argo profiling floats (2007)
  • 著者名/発表者名: Aoki, S. M. Hariyama, H. Mitsudera, H. Sasaki, Y. Sasai
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett 34 ページ: doi:10.1029/2007GL029828
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A series of cyclonic eddies in the Antarctic Divergence off Adelie Coast (2007)
  • 著者名/発表者名: Aoki, S. D. Fukai, T. Hirowake, S. Ushio, S. R. Rintoul, H. Sasumoto, T. Ishimaru, H. Sasaki, T. Kagimoto, Y. Sasai, and H. Mitsudera
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 112 ページ: doi:10.1029/2006JC003712
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Modeling of the Sea of Okhotsk and the western North Pacific (2007)
  • 著者名/発表者名: Mitsudera, H. and T. Nakamura
  • 雑誌名: Low Temperature Science 65 ページ: 139-148
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Toward development of the Pan-Okhotsk Regional Model (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T. and H. Mitsudera
  • 雑誌名: Low Temperature Science 65 ページ: 123-130
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 2007: A Numerical Study of Ice-Drift Divergence by a Cyclonic Wind (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi and H. Mitsudera
  • 雑誌名: POAC conference proceedings 2 ページ: 660-665
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Blocking of the Kuroshio large meander by baroclinic interaction with the Izu Ridge (2006)
  • 著者名/発表者名: Mitsudera, H.
  • 雑誌名: Journal of Physical Oceanography 36 ページ: 2042-2059
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Three subtropical fronts in the North Pscific: Observational evidence for mode water-induced subsurface frontogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Kobashi, Fumiaki
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 111 ページ: doi:10.1029/2006JC003479
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Observations of the Subtropical Mode Water evolution from the Kuroshio Extension System Study. (2006)
  • 著者名/発表者名: Qiu, Bo
  • 雑誌名: Journal of Physical Oceanography 36 ページ: 457-473
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 海嶺上の混合による時計回り循環形成のメカニズム. (2006)
  • 著者名/発表者名: 三寺 史夫
  • 雑誌名: 研究集会報告 地球流体における波動と対流現象の力学 ページ: 89-98
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Blocking of the Kuroshio large meander by baroclinic interaction with the Izu Ridge. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mitsudera, H. B. Taguchi, T. Waseda, and Y. Yoshikawa
  • 雑誌名: J. Phys Oceanogr 36 ページ: 2042-2059
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Three subtropical fronts in the North Pscific: Observational evidence for mode water-induced subsurface frontogenesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Kobashi, F. H. Mitsudera, and S.P. Xie
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 111 ページ: doi:10.1029/2006JC003479
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 2006: Observations of the Subtropical Mode Water evolution from the Kuroshio Extension System Study (2006)
  • 著者名/発表者名: Qiu, B. P. Hacker, S. Chen, K.A. Donohue, D.R. Watts, H. Mitsudera, N.G. Hogg and S.R. Jayne
  • 雑誌名: J. Phys. Oceanogr 36 ページ: 457-473
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mechanisms of a clockwise circulation due to enhanced mixing over the ridge (2006)
  • 著者名/発表者名: Mitsudera, H. T. Nakamura and H. Nishigaki
  • 雑誌名: Workshop proceeding on "Mechanics of waves and convection in geophysical fluids" ページ: 89-98
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Response of the Kuroshio Extension to Rossby waves associated with the 1970s climate regime sift in a high-resolution ocean model (2005)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, Bunmei
  • 雑誌名: Journal of Climate 18 ページ: 2979-2995
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Equatorial Pacific Subsurface Countercurrents in a high-resolution OGCM (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishida, Akio
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 110 ページ: doi:10.1029/2003jC002210
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dynamics and thermodynamics of the Indian Ocean Warm Pool in a high-resolution global general circulation model (2005)
  • 著者名/発表者名: Kumar, Prasana
  • 雑誌名: Deep Sea Research Part II 52 ページ: 2031-2047
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Response of the Kuroshio Extension to Rossby waves associated with the 1970s climate regime shift in a high-resolution ocean model (2005)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, B. S-P. Xie, H. Mitsudera, A. Kubokawa
  • 雑誌名: J. Climate 18 ページ: 2979-2995
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Equatorial Pacific Subsurface Countercurrents in a high -resolution OGCM (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishida, A. H. Mitsudera, Y. Kashino, T. Kadokura
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 110 ページ: doi:10.1029/2003jC002210
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 2005: Dynamics and thermodynamics of the Indian Ocean Warm Pool in a high-resolution global general circulation model. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kumar, P. A. Ishida, K. Yoneyama, M.R. Ramesh Kumar, Y. Kashino, H. Mitsudera
  • 雑誌名: Deep Sea Res. Rart II 52 ページ: 2031-2047
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より