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Mechanism and impact of enhanced thermal diffusivity due to double-diffusive convection on ocean circulation, climate and ecosystem

双扩散对流增强热扩散率对海洋环流、气候和生态系统的作用机制及影响

基本信息

批准号：
21H04921
负责人：
安田一郎
金额：
$ 27.21万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年9月に水産研究・教育機構・水産資源研究所の若鷹丸航海において、北海道南沿岸域海底斜面に沿って亜表層に分布するオホーツク起源と考えられる等密度面間の厚みが大きい親潮水を対象に、同じ水深を曳航する水平乱流観測と水平高解像度鉛直乱流観測を組み合わせた連続観測を行うことができた。みらいMR2203航海において2021年7月に47N,160Eに投入した微細構造センサを搭載したフロートの回収に成功した。フロート乱流観測によって、800-1500mの中深層において、冬季に乱流強度が他の季節に比較して数倍大きくなることが発見された。この中深層での乱流強化は、密度データから得られるストレインには現れておらず、海面で励起された近慣性内部波の到来によって、流速鉛直シアが強化されたことに対応していたことが推測された。また、亜寒帯での３日間連続観測から、水温が上ほど低くなる拡散型二重拡散の水温塩分構造に対応して、エネルギー散逸率は低いが水温消散率が大きくなり、階段構造が出現することが明らかとなった。これまで北太平洋西部海域で見過ごされてきたソルトフィンガー活発域が、３月に塩分前線である亜寒帯境界(北緯40度)に沿う緯度方向の密度比=1-2の海水が亜表層に貫入することで出現し、4-8月に不安定を解消しながら減少すること、また、この海域でのソルトフィンガー活発域での密度が低下傾向にあり、それが海面付近での密度比=1-2の海水の水温上昇・低密度化傾向に対応していること、を見出した論文をJournal of Physical Oceanographyに投稿した。みらい航海、凌風丸６航海啓風丸６航海、白鳳丸２航海における高速水温計観測を実施し、二重拡散の消長に関わる基礎データを収集することができた。

September, 2022 Wakakaharu Marine Research Institute, Education Institute, and Fisheries Research Institute. Distribution along the surface of the seabed in the southern coastal area of Hokkaido. Origins and tests. Thickness between isodensity planes. Large tidal waves. Horizontal turbulence measurements. Horizontal high-resolution vertical turbulence measurements. Combination of measurements. MR 2203 Marine 47 N, 160 E Invested in fine structure Turbulence intensity in winter is several times higher than that in other seasons. The intensity of turbulence in the middle and deep layers is higher than that in the middle and lower layers. In addition, due to the three-day continuous observation in the cold zone, the water temperature can vary from high to low, and the water temperature can vary from high to low, due to the dispersion-type double dispersion structure of water temperature. However, the dissipation rate of the air is low, the water temperature dissipation rate is high, and the stage structure appears. In the western North Pacific Ocean, the density ratio of seawater penetration in the surface layer along the latitude direction is 1 - 2, and the density ratio of seawater penetration in the surface layer along the latitude direction is 1 - 2. In the western North Pacific Ocean, the density ratio of seawater penetration in the surface layer tends to decrease from April to August. For example, the density ratio of seawater near the sea surface is 1 - 2, and the temperature rises and the density decreases. High speed water temperature measurement is carried out, and the basic data collection is carried out.