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。

2022年9月，在日本渔业研究和教育局和渔业资源研究所的Wakatakamaru航行中，我们能够执行连续观察，结合了水平湍流观察的结合，牵引着相同的水深和水平高分辨率的垂直湍流观察，靶向Oishi Speer the os Ordions ok oshoss，北海道南部沿海地区，被认为起源于俄克拉荷马州，并分布在北海道南部沿海地区的海底山坡地下。在Mirai MR2203航行期间，配备了微观结构传感器的浮子在2021年7月在47N，160E中安装的浮子已成功恢复。 Float湍流观察结果表明，在800-1500m的深层中，冬季的湍流强度比其他季节高出几倍。据推测，在从密度数据中获得的应变中没有看到这种湍流的增强，并且是由于在海平面激发的近固有内部波的到来而响应的流速垂直剪切。此外，亚北极区的三个连续观察结果表明，在响应弥漫性的双扩散水温度盐度结构时，水温度降低了，能量耗散速率较低，但水温耗散速度却增加，并且出现了楼梯结构。我已经在《物理海洋学杂志》上发表了一篇论文，直到现在，在北部太平洋西部，盐指的密度比在3月沿着亚北极区域边界（40°N）的地下侵入1-2的密度比，这是一种盐分，并且在四月的兴起中降低了盐分的降低，并在四月的燃料中降低了该地区，并且该地区的盐分不断融合，并在该区域中逐渐降低了一定的盐分。海水中的密度较低，密度比在海平面附近1-2。在Mirai航行，Ryofumaru 6航行和Hakuhomaru 2航行期间进行了高速水温计观测值，并且可以使用与双重扩散的消失和上升有关的基本数据。