| 研究概要 |
外洋域における大気海洋の境界過程とこれが海洋表層生態系に与える影響の実態を直接観測により解明し、海洋生態系モデルの精度を向上させることを目的として、平成24年度は、(1) 多機能ブイによる実海域での観測データとの比較によるモデルスキームの改良、(2) 改良したモデルスキームの海洋生態系モデルへの導入、を実施した。(1)では、平成24年4月9日～16日に学術研究船淡青丸KT-12-5航海（研究代表：小松幸生）を実施し、昨年度までに本課題で開発した多機能ブイを遠州灘沖の黒潮内側域で2日間漂流させた。観測期間中、ブイの直上付近を爆弾低気圧が通過し、強風時の波浪の発達に伴う表層の水温・塩分・クロロフィル・溶存酸素・濁度の連続的な変化を連続的に観測することができた。得られたデータと比較することにより、まず、運動量フラックスのスキームを改良した。既存のスキームではJanssen et al. (2002) のものが最も妥当であり、波齢への依存パラメータを強化することで再現性が向上することが分かった。次に、混合層モデルの検証・改良を実施した。当該海域では内部波の影響が強く、混合層内部の構造および変動の再現には既往の混合層モデルでは再現性が低いが、風波の直接的影響が大きい表層においては、Qiao et al. (2004) のモデルが再現性に優れており、波齢に加えて波高をパラメータとして導入することでその再現性が向上することが分かった。続いて(2)では、物理場をデータ同化した低次栄養段階の海洋生態系モデル (Komatsu et al., 2007) に以上の改良を組み込んで強風時の植物プランクトンの応答特性を数値実験で調べた。その結果、改良したモデルでは強風時に数10km程度のパッチ構造が再現できることを確認した。
|
