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2010 年度 実績報告書

統一残差平均理論に基づく南極周回流および赤道流のエネルギーと鉛直構造の解析の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21740351
研究機関独立行政法人海洋研究開発機構

研究代表者

相木 秀則  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球環境変動領域, 主任研究員 (60358752)

キーワード海洋物理 / 気候変動 / 気象学 / 数値シミュレーション / 地球流体
研究概要

南極周回流、黒潮、メキシコ湾流を含む全球のエネルギー収支を解析した論文をOcean Dynamics誌にて発表した.特に南極周回流がドレーク海峡やニュージーランド沖の海嶺や大陸棚にぶつかって生じる海底圧力応力、メソスケール渦によるレイノルズ応力、そして海底に沿う流れが感じる摩擦応力の三者の効果を比較したところ、従来の定説と比較して摩擦の効果が一桁大きいことが分かった.この研究と平行して、インドネシア多島海の内部波動と平均流の関係を解析した論文をJGR-Oceans誌に発表した.外部潮汐によって注入されたエネルギーの7割程度が内部重力波によって海峡の両脇に放射され,インドネシア通過流の流量が多い夏期にはインド洋側、流量が少ない冬季にはジャバ海側により多くのエネルギーが伝わることがわかった.このエネルギー解析は非静力数値実験を行いモデル方程式の全ての項を初めて高精度に診断する事によって成し遂げられた.Ocean Dynamics誌とJGR-Oceans誌の2つの論文を合わせもって、潮汐流が海峡の地形ぶつかって内部重力波に変換される過程を記述するエネルギー方程式と、(上記の)南極周回流が海嶺にぶつかって圧力応力を受ける過程を記述するエネルギー方程式が、(現象としては全く異なるが)統一した数式を用いて説明できることを示した.以上の研究とは別に、統一残差理論の新たな適用課題として、海面波と海洋混合層の鉛直混合の定式化/パラメタリゼーション開発が極めて有望であることに気付き、その理論基盤の構築を進めた.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Maintenance of the mean kinetic energy in the global ocean by the barotropic and baroclinic energy routes : the roles of JEBAR and Ekman dynamics2011

    • 著者名/発表者名
      H. Aiki, K J. Richards, H. Sakuma
    • 雑誌名

      Ocean Dynamics

      巻: 61 ページ: 675-700

    • DOI

      DOI:10.1007/s10236-011-0382-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling and energetics of tidally generated wave trains in the Lombok Strait : impact of the Indonesian Throughflow2011

    • 著者名/発表者名
      H.Aiki
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research-Oceans

      巻: 116 ページ: C03023

    • 査読あり
  • [学会発表] 海洋の渦エネルギーフラックスの全球分布-高解像モデルの診断-2010

    • 著者名/発表者名
      相木秀則
    • 学会等名
      東大大気海洋研究所共同利用研究集会:地球流体における流れの変動性と持続性の力学
    • 発表場所
      東京大学大気海洋研究所(千葉)
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] The combined pressure and potential energy flux in the global ocean2010

    • 著者名/発表者名
      相木秀則
    • 学会等名
      3rd OFES international workshop
    • 発表場所
      海洋研究開発機構(横浜)
    • 年月日
      2010-11-05
  • [学会発表] Tide-and typhoon-induced nonhydrostatic wave trains in deep seas2010

    • 著者名/発表者名
      H.Aiki
    • 学会等名
      1st international workshop on nonhydrostatic numerical models
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2010-10-01
  • [学会発表] Maintenance of the mean kinetic energy in the global ocean by the barotropic and baroclinic energy routes2010

    • 著者名/発表者名
      H.Aiki
    • 学会等名
      2nd international workshop on Modeling the Ocean
    • 発表場所
      Old Dominion大学(米国)
    • 年月日
      2010-05-25

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公開日: 2012-07-19  

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