Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

黒潮流量 / ロスビー波 / TOPEX / POSEIDON / 赤道波 / 東シナ海 / 人工衛星海面高度 / 黒潮 / 海洋大循環モデル / 経年変動 / 黒潮前線波動 / 数十年変動

黒潮流量の経年変動の仕組みを調べる事を目的とし、海洋大循環数値モデルや人工衛星海面高度計データを用いた研究を行った。中緯度域の解析では、黒潮流量の変動を傾圧ロスビー波の伝播応答として理解することができたが、亜熱帯反流が存在する海域ではこの説明では難しく、不安定波の効果も更に考慮にいれる必要があることがわかった。黒潮の源流は、熱帯域の北赤道海流に続く。熱帯域には、赤道域に捕捉されたロスビー波やケルビン波などの赤道波の存在が知られていおり、これらの波動の挙動は黒潮源流に影響を与えている。これらの波動について、衛星海面高度計データを用い解析を行った。海面高度変動に対し、最良適合法を用い赤道波モードへの展開を行った。得られたモードに対し、波数と振動数に関するパワースペクトル密度(PSD)を求め、PSD分布と理論分散曲線との比較を行った。その結果、低次ロスビー波のPSDは理論分散曲線よりいくぶん低い振動数域に分布したが、ケルビンモードや高次ロスビーモードは理論分散曲線近くに集中し分布した。この事から、特に季節内変動程度の短い時間スケールでは、赤道近傍の波動擾乱は赤道波の性質を有していることがわかった。
海洋大循環数値モデルによる数値計算を行い、特に黒潮の流れる東シナ海の海面高度の変動要因を考察した。海面高度は夏季に高く冬季に低い傾向を再現できた。衛星観測やモデルの海面高度の季節進行は渤海や黄海北部において早く、中国東岸の東部では遅い傾向にあった。熱膨張効果による海面高度の季節変化を計算を行ったが、この効果のみからこれらの特徴を説明できなかった。そこで、別の要因として風の効果が挙げらる。冬季の北からの季節風の吹き出しは、黄海北部から海水を南に押し出し、海面変動の振幅を増大させ位相を早めると考察した。

黒潮 / 黒潮蛇行 / エルニーニョ / 北赤道海流 / ルソン海峡 / 中規模渦 / 振り分け潮 / JEBAR / ラニーニャ / 南シナ海 / 東シナ海 / アグルハス海流 / エネルギー論 / 北赤道海流の分岐緯度 / 黒潮流量変動 / 南方振動 / 海洋大循環モデル / 惑星地衝流モデル / 亜熱帯循環系 / 海洋渦

西岸強化流である黒潮は基本的には太平洋海盆スケールの風系によって、スベルドラップの線形関係式に基づき駆動されるものである。既に大陸斜面や海嶺付近で行われる自転地球との渦度のやり取りが、この風系の変動への応答を和らげていることを研究代表者らは明らかにしてきた。黒潮は遠州灘沖において、時折、大蛇行を起し、それが長期にわたって続く時があり、この大蛇行現象は時間スケールからは経年変動現象の一つであり、空間スケールからは極めて地域的な現象である。こうした地域的な現象とエルニーニョ現象のような海盆スケールの現象がどのように関係するのかについて本研究では明らかにしようと試みた。対象としたのは黒潮の上流に当たる北赤道海流から、日本南岸の黒潮、更に下流にあたる黒潮続流まで、いわゆる亜熱帯循環系の範囲である。本研究においては、まず季節風に伴うカールにより励起されるミンダナオドームの盛衰のプロセスや黒潮・ミンダナオ海流の分岐緯度変動とエルニーニョ現象の関係を明らかにした。黒潮の強弱やルソン海峡通過流の大小とエルニーニョ現象の関係についてもデータ解析とモデル研究により初めて明らかにした。九州西方における黒潮のUターンのメカニズムはこれまで未知であったが、これも数値モデル実験により回答を与えることができた。すなわち海流の傾圧性と海底地形の相互作用からなるJEBARが重要であることがわかった。中規模渦と黒潮蛇行の発生のプロセス、紀伊半島に衝突する黒潮の生む振り分け潮の解明などについても明らかにした。伊豆-小笠原海嶺が亜熱帯循環系の季節変動に及ぼす影響、1988-89年の北部北太平洋表層の温暖化と亜熱帯循環系の変動の関係などについても明らかにすることができた。以上の成果のほとんどは国際誌に発表済みである。

【研究分担者】
伊賀啓太	東京大学	海洋研究所	助教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
升本順夫	東京大学	大学院・理学系研究科	助教授	(Kakenデータベース)
郭新宇	愛媛大学	沿岸環境科学研究センター	助教授	(Kakenデータベース)