黒潮親潮混合域における海面乱流熱フラックス変動に果たす海面水温変動機構の解明
| A02-K4. 黒潮親潮混合域における海面乱流熱フラックス変動に果たす海面水温変動機構の解明 | |
|---|---|
| 代表 | 杉本 周作*（東北大学・助教） |
［学位取得：*海洋学］
黒潮および黒潮/親潮混合水域（以下、混合水域）では、海洋から大気に大量の熱を放出しており、その量・時間変動ともに世界随一の大きさである（図1）。混合水域で放出される熱は、温帯低気圧を始めとした多くの大気現象（偏西風経路等）に影響を及ぼしうることが報告されている。従来、中・高緯度海域からの熱放出量の主因は、大気変動（海上風）であると考えられてきた。その一方で、混合水域に限っては、海面水温こそが主因であるとも主張されてもいる。このように、相反する結果が提示されているのが現状である。そのような状況の中、観測資料と数値モデル実験を併用することで、「混合水域海面水温変動機構」の解明を目指し、混合水域大気海洋間の熱交換関係に関する新たな知見を得ることを目的とする。
- (i) 混合水域海面水温変動機構の解明：海面水温変動要因として暖水渦の役割に着目する。対象とする暖水渦の直径は約200kmであり、従来の船舶観測ではその分布を捉えることは極めて困難であった。現在は、時空間分解能に優れた衛星観測データが活用できるようになり、暖水渦が視覚的に捉えられるようになった。図2は、1999年1月20日の事例を示す。混合水域内に、複数の高気圧性渦の分布が観察される（図中白矢印）。そして、これら渦のいずれもが、海面水温正偏差で特徴付けられる暖水渦であることがわかる。それゆえに、この暖水渦の理解こそが、混合水域海面水温変動の解明に重要であると考えるに至る。本研究では、この暖水渦を、海面高度資料と海面水温資料をもとに抽出する。そして、混合水域での渦運動エネルギーを算出し、混合水域海面水温偏差との相関関係を調べることで、海面水温と暖水渦の関係を定性的に理解することを目指す。また、黒潮続流と暖水渦の関係を調べることで、その発生機構の特定を試みる。
- (ii) 混合水域乱流熱フラックス変動の理解：乱流熱フラックスの決定には、海面水温・海上気温•海上風の3変量が重要である。そこで、観測資料を用いて、複数種の実験を遂行することで、上記3変量の相対的な寄与を明らかにする。さらに、混合水域乱流熱フラックスが与える大気への強制という観点から、温帯低気圧等の総観規模擾乱、さらには、偏西風蛇行等の大規模擾乱に果たす影響の実態に迫ることを目指す。
- (iii) 大気海洋相互作用系の理解：（i）（ii）の成果をふまえ、「暖水渦」「乱流熱フラックス」「大気擾乱」をキーワードとすることで、混合水域における大気海洋相互作用系の実態把握を目指す。
