4次元海洋データ同化モデルによる全大平洋の再解析データの作成と熱・物質輪送解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14340141
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 淡路 敏之 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40159512)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深澤 理郎 海洋科学技術センター, 海洋観測研究部, 研究主幹 (10143546) ; 石川 洋一 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70335298) ; 根田 昌典 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10273434)
• Keywords: 海洋データ同化 / 4次元熱配分 / 予測

Research Abstract

本年度は、研究目的である1990年代海洋再解析実験による全太平洋の熱・物質輸送解析に必要な観測データセットの収集・整備を昨年度に引き続いて行うとともに、整備した時系列データセットを用いて90年代後半の再解析実験を先行的に実施し、97/98のエルニーニョ等に注目した熱・物質循環ルートの経年変動解析を行った。まず観測データの整備に関しては、歴史的海洋観測データに加えて、最新のARGO、TAO/TRITONデータ及びHydrobase2を収集・整備した。また、90年代再解析実験の駆動力として重要な大気フラックスデータに関しては、NCEP/BUFR及び東海大学OFROをもとに作成した。これにより入力データセットの収集・整備を完了するとともに、そのデータセットを用いて1996-2002年の海洋再解析実験を行った結果、例えば97/98のエルニーニョ変動に関して、ニーニョ3海域における海面水温の変動をrmsdにして0.69度で再現するなど、従来のシミュレーション結果の精度を2倍程度回る再解析実験に成功した。解析の結果、97/98のエルーーニョはdelayed oscillator, recharge及びadvective mechanismの各プロセスが複合して発生したことを突き止めるとともに、エルニーニョ時とラニーニャ時でのインドネシア通過流量の変化は観測的知見と定量的に整合することを確認した。さらに、北太平洋亜表層循環の指標である北太平洋中層水のバックワード解析(感度実験)を行い、亜表層の10年スケールの循環ルートと起源を特定した。今後は全太平洋での熱・物質フロールートの解明に向け、南太平洋と熱帯とのリンクに特に注目した変動解析を行う。

Research Products

• [Publications] Komori, N., T.Awaji, Y.Ishikawa, T.Kuragano: "Short-range forecast experiments of the Kuroshio path variabilities south of Japan using TOPEX/Poseidon altimetric data"J.Geophys.Res.. 108,3010. doi:10.1029/2001JC001282 (2003)
• [Publications] Masuda, S., T.Awaji, N.Sugiura, Y.Ishikawa, K.Baba, K.Horiuchi, N.Komori: "Improved estimates of the dynamical state of the North Pacific Ocean from a 4-dimensional variational data assimilation"Geophys.Res.Lett.. 30. Dot:10.1029/2003GRL017604 (2003)
• [Publications] Awaji, T., S.Masuda, Y.Ishikawa, N.Sugiura, T.Toyoda, T.Nakamura: "State estimation of the North Pacific Ocean by a four-dimensional variational data assimilation experiment"J.Oceanogr. 59. 931-943 (2003)
• [Publications] Nakamura, T., T.Toyoda, Y.Ishikawa, T.Awaji: "Tidal mixing in the Kuril Straits and its impact on the ventilation process in the North Pacific Ocean"J.Oceanogr.. (in press). (2004)
• [Publications] Nakamura, T., T.Awaji: "Tidally-induced diapycnal mixing in the Kuril Straits and its role in water transformation and transport"J.Geophys.Res.. (in press). (2004)
• [Publications] Ishikawa, Y., T.Awaji, N.Komori, T.Toyoda: "Application of sensitivity analysis using an adjoint model to short-range forecast of the Kuroshio path south of Japan"J.Oceanogr.. (in press). (2004)
• [Publications] 高橋正征 編(分担執筆): "海洋深層水"成文堂書店(2004年刊行予定).