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Effects of double-diffusive interleaving on Antarctic Bottom Water flow

双扩散交错对南极底层水流的影响

基本信息

批准号：
21K20375
负责人：
伊地知敬
金额：
$ 2万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-08-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K20375/
关键词：
南極底層水二重拡散対流貫入現象

项目摘要

南極海では、近年の地球温暖化の影響が顕在化している。それに伴って、深層海洋大循環の大動脈である、南極大陸沿岸から世界大洋の底層に広がった南極底層水にも変化がもたらされつつある。しかしながら、南極沿岸で形成された底層水が外洋域へどのように広がっていくのか、未解明のまま残されている。本研究では、南極沿岸と外洋の移行域で観測される二重拡散対流を伴う貫入現象に着目し、それが底層水の遷移過程に果たす役割を明らかにすることを目指している。本年度は、昨年度に引き続き、南極沖合深層の熱塩フロントで観測された貫入層の特性の既存理論との整合性を検証し、貫入層の形成メカニズムを解明する糸口を探った。これまで様々な海域で観測された貫入層の厚さは、無限に広い一様な熱塩フロントを仮定して得られるToole-Georgiスケールでよく説明されてきた。その一方で、本研究で対象としている南極沖合で観測された貫入層のO(100) mもの厚さは、Toole-Georgiスケールより１オーダー以上も厚く、むしろ室内実験で見られるような狭いフロントで特徴的なRuddick-Turnerスケールで非常によく説明されることが分かった。このことは当該海域で観測された貫入が、海洋中では報告例が数少ないフロント幅の有限性が重要な貫入であることを示唆している。しかしながら、既存理論ではフロント幅の有限性を考慮していても、水温・塩分の水平勾配が互いに打ち消し合って密度の水平勾配がない熱塩順圧フロントを仮定していて、観測で見られるようなフロントの傾圧性の影響を評価できていない。現在、既存の二重拡散対流に起因する貫入の線形理論を有限幅の傾圧フロントへ拡張することを試みている。

The Antarctic Sea is changing rapidly due to the warming of the Earth in recent years. Deep ocean circulation, Antarctic coast, the bottom of the world ocean, Antarctic bottom water The Antarctic coast forms the bottom water, and the outer ocean is surrounded by water. This study is aimed at detecting the phenomenon of double dispersion and associated penetration in the Antarctic coastal and outer ocean transition regions, and also at the effect of bottom water migration on the phenomenon of double dispersion and associated penetration This year, the research on the thermal stability of deep layers of Antarctic collision was carried out in the past two years. The existing theory and integration of the characteristics of penetration layers were verified. The formation of penetration layers was investigated. The thickness of the penetration layer in the sea area is measured, and the temperature of the penetration layer is determined by tool-georgi. In this study, the penetration layer of O (100) m thick, Tool-Georgi's thickness of 0 (100) m thick and 1 (100) m thick was measured for the Antarctic collision. The Ruddick-Turner's thickness of 0 (100) m thick was measured for the Antarctic collision. The number of cases reported in the sea is small, the amplitude is limited, and the penetration is significant. However, the existing theory takes into account the finite nature of the temperature range, and the horizontal matching of water temperature and temperature can eliminate each other. The horizontal matching of density can determine the temperature and pressure of the temperature range, and the impact of the pressure of the temperature range can be seen from the observation. At present, the linear theory of penetration of existing double dispersion flow causes a finite amplitude pressure drop and a finite amplitude pressure drop.