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狭い海洋フロントにおけるサブメソスケール現象の発生・発達に関わる不安定機構の解明

阐明与狭窄洋锋亚介尺度现象发生和发展相关的不稳定机制

基本信息

批准号：
21K03664
负责人：
田中祐希
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Fukui Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

海洋中のサブメソスケール（数km～数十km）現象は、熱や運動量の水平・鉛直輸送をコントロールし、海盆スケールの循環にも影響を与える重要な物理過程である。本年度は、サブメソスケール現象の代表的な例として、海底地形に捕捉された内部潮汐波を取り上げ、その励起率を理論的に定式化するとともに、この定式化の有効性を数値シミュレーションによって検証した。緯度30度より高緯度における日周潮汐は慣性周波数以下の周波数を持ち (subinertial)、海底地形に捕捉されて伝播する内部潮汐波を発生させる。Subinertialな内部潮汐波は内部ケルビン波と地形性ロスビー波の混合した性質を示し、その構造は浅い海域では順圧的で、水深が深くなるにつれて傾圧性を増すという特徴を持つ。従来、外部潮汐（海面変位に表れるモード）から内部潮汐（海面変位に表れないモード）へのエネルギー変換率（すなわち内部潮汐波の励起率）は、全球のほとんどの海域で卓越するsuperinertialな潮汐を主な対象として、順圧モードから傾圧モードへのエネルギー変換率として見積もられてきた。しかしながら、この方法は、外部モードだけでなく内部モードも順圧的になり得るsubinertialな潮汐に対しては有効でなく、内部潮汐へのエネルギー変換率を過小評価してしまう。本研究では、相対渦度の分布に基づいて順圧モードを外部モードと地形性モードに分離し、地形性モードを傾圧モードとともに内部モードと分類する新たなエネルギーダイアグラムを提示し、subinertialな潮汐について有効な外部モードからから内部モードへのエネルギー変換率を定式化した。さらに、外部潮汐が海山上を通過する理想的な状況を仮定した数値シミュレーションによって、従来の定式化では過小評価になってしまう内部潮汐の励起率が、本研究の新たな定式化では適切に評価できることが示された。

The phenomenon of ocean circulation (several kilometers to tens of kilometers) is related to important physical processes such as horizontal and vertical transportation of heat and motion, circulation of ocean basin and so on. This year, the representative examples of the phenomenon are: submarine topography, capture of internal tidal waves, theoretical formulation of excitation rates, and numerical evaluation of the characteristics of these phenomena. At 30 degrees latitude and high latitude, internal tidal waves are generated at subinertial frequencies below the inertial frequency of the diurnal tide and captured by seabed topography. Submarine internal tidal waves are characterized by the mixing of internal tidal waves and topographical waves, and by the increase of pressure in shallow and deep waters. The rate of occurrence of incoming and external tides (sea level), internal tides (sea level) and internal tides (excitation rate of internal tidal waves) is the highest in the world. This method is based on an evaluation of the rate of change of the external tidal wave and the internal tidal wave. In this study, the distribution of relative vorticity is based on the distribution of external vorticity, topographic vorticity, separation, topographic vorticity, inclination, and internal vorticity. The new generation of vorticity is suggested to be based on the distribution of external vorticity, subinertial vorticity, and internal vorticity. The ideal conditions for external tides and seamounts are determined by the evaluation of internal tides.

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Stability of a Flow Over Bottom Topography: A General Condition and a Linear Analysis in a Two‐Layer Quasi‐Geostrophic Model With a Possible Application to a Kuroshio Meander

底部地形流的稳定性：双层准地转模型中的一般条件和线性分析以及可能应用于黑潮曲流的情况

DOI：
10.1029/2021jc017849
发表时间：
2021
期刊：
Journal of Geophysical Research: Oceans
影响因子：
0
作者：
野口高明;松本理佳子;薮田ひかる;小林華栄;三宅亮;奈良岡浩;岡崎隆司;今栄直也;山口亮;キルコイン・デービッド;武市康男;高橋嘉夫;Yasutaka Hirockawa and Teruyuki Kato;Tanaka Yuki
通讯作者：
Tanaka Yuki

研究紹介「地形に捕捉された内部潮汐の発生」

研究简介“地形捕获内潮汐的产生”