気候系のhot spot:熱帯と寒帯が近接するモンスーンアジアの大気海洋結合変動 - 文部科学省 科学研究費補助金 新学術領域研究 平成22年度~26年度

黒潮続流南方海域混合層長期変動の研究

A02-K5. 黒潮続流南方海域混合層長期変動の研究
代表 岩坂 直人*(東京海洋大学・教授)

[学位取得:*海洋学]

背景

海洋混合層は海面水温の支配を通じて大気に影響し、また水塊形成によって海洋内部構造に影響する。特に黒潮続流南方海域は亜熱帯モード水形成域であり、また冬季には300W m-2以上の熱放出をする海域であり古くから研究対象となってきた(図)。
この海域の混合層年々変動支配要因について過去の研究は表のように整理される。Iwamaru et al. (2010)によれば、海面冷却と上層海洋成層度の変動が同海域の海洋混合層変動に対して共に支配的であると同時に、年代によってより卓越する要因があることが分かったが、この研究からいくつかの課題が浮かび上がる。

課題

  1. (i)   年々変動において1990年以前と以降で何が変わったのか。
  2. (ii)  混合層年々変動が海洋内部、大気循環の変動とどのように関連するか。
  3. (iii) 混合層塩分の変動の実態、水塊形成に対する寄与はどうなっているか。

目的

本研究では、黒潮続流南方域の混合層年々変動に関して次の課題に取り組む。
  1. (i)   1970年以降40年間の海洋混合層変動要因とその変化の確認
    (Qiu and Chen, 2006, Iwamaru et al., 2010の検証)
  2. (ii)  混合層変動と亜熱帯循環系の構造変化、大気循環場との関係の解明
  3. (iii) 混合層における塩分の変動の実態とその要因分析

意義

黒潮続流南方海域は、当該領域が主な研究対象とする海域であり、その上層海洋成層構造の変動、要因を解析考察することは、当該領域、特に、A02-5黒潮続流循環系の形成・変動のメカニズムと大気・海洋生態系への影響の分野の研究における年々変動に関する研究の推進に貢献できると考えられる。
研究に関する新たな展開として、中緯度海洋上層塩分変動を研究対象とすることで、localな淡水フラックスでみた大気海洋相互作用、熱帯域からの塩分供給による熱帯域と中緯度の相互作用についての研究が期待できる。
黒潮続流南方海域について、観測に基づく40年間の混合層変動、混合層塩分変動に関する研究は類例がほとんど無い。従ってこの海域の混合層変動要因の研究は、北太平洋海面水温長期変動メカニズム解明に寄与し、また塩分変動の研究は、熱帯・中緯度間塩分交換を明らかにし、亜熱帯モード水による亜熱帯前線形成過程と合わせて熱帯・中緯度間の時間、空間を隔てての相互作用についての知見をもたらすと期待される。

参考文献

Iwamaru, H., F. Kobashi and N. Iwasaka, 2010: Temporal variations of the winter mixed layer south of the Kuroshio Extension, J. Oceanogr., 66, 147-153.
Qiu, B., and S. Chen, 2006: Decadal variability in the formation of the North Pacific Subtropical Mode Water: oceanic versus atmospheric control. J. Phys. Oceanogr., 36, 1365-1380.

岩坂図1

年代 研究者 冬季混合層年々変動の支配要因に関する見解
~2000年 Suga and Hanawa, 1995; Yasuda and Hanawa 1999; Taneda et al., 2000など 冬季海面冷却に伴う対流混合の年々変動が支配的
<大気循環場の年々変動
2000年代 Qiu and Chen, 2006; Kako and Kubota, 2006など 黒潮続流流路変動に伴う亜寒帯域からの高渦位水の南側への供給がもたらす上層海洋成層度の年々変動が支配的
<北太平洋中央部からの海面高度偏差の伝搬
2010年~ Iwamaru et al., 2010 海面冷却と上層海洋成層度の両者が共に寄与、但し1990年以降上層海洋成層度の寄与が顕著

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