| 研究概要 |
海面冷却下で混合層内に励起される傾圧不安定の輸送過程に対する役割を、背景の密度層強度の違いに注目して調べた。成層強度が中低緯度で見られる程度の場合、傾圧不安定はほぼ混合層内に限られ、下層への熱輸送も少ない。これに対して、高緯度での成層強度のもとでは、混合層の深さを遙かに越える不安定が生じ、それにともなう下層への輸送が対流混合だけの場合に比べて強化され、底・深層水の効果的な形成を引き起こす。また、下層への輸送量は基本場の等密度面勾配にほぼ比例することが明らかになった。以上の結果を受けて、海面冷却下で発生・発達する傾圧不安定による輸送過程をいわゆるGent-McWilliamsのパラメタリゼーション(以下、GMスキーム,Gent and McWilliams (1991))によってどの程度再現されるかを調べた。冷却の作用によって混合層内に発達する傾圧不安定の成長率が基本場のそれより2～4倍大きいことを考慮し、混合層内での渦輸送係数、等密度面拡散係数を下層より4倍大きく設定して水平10km格子での実験を行った。基本場の成層が強い場合は、混合層内および深層における水温の鉛直分布が良好に再現されることを確認した。一方、成層の弱い場合には、底・深層における水温分布が十分には再現されない。この場合には、GMスキームでは考慮されていない非断熱過程(対流)が輸送過程に対して本質的な役割を果たしていると考えられ、そのパラメタリゼーションには新たな定式化が必要であることが示唆される。
|
