熱膨張による海水位変動成分の推算による,熱フラックス量の推定

通过估计热膨胀引起的海平面波动分量来估计热通量

• 批准号: 09227217
• 负责人: 市川 香
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09227217/
• 关键词: CEOF解析; Steric Height; 熱フラックス; 衛星海面高度計

海洋表層の水温が変動すると海水柱に熱的な膨張・収縮が生じ、海水位が変動する.この変動はSteric Height Anomaly(SHAと記す)と呼ばれるが,本研究は,このSHAを見積もることで,逆に海面における正味の熱フラックス量を推定することを試みる.今回は,SHAの成分を海面高度計変動データから抽出する手法について検討する.TOPEX/POSEIDON高度計のデータと,同時期のERS-1高度計のデータから求めた北太平洋の海面力学高度の分布の時系列に,Complex Empirical Orthogonal(CEOF)解析を行ってモード分解し,SHAに相当するモードの有無を検討した.CEOF解析は位相伝播する信号も抽出できるため,ロスビー波の伝播なども含むが,SHAを求める目的では中規模擾乱の伝播の影響は除去する必要がある.ここでは東西方向に10°,南北方向に2°の平滑化を行った.CEOF解析の結果,有為なモードのうちで第一モードと第二モードに年周期で変動する信号が現れた.これらのモードは,全変動量のうち,それぞれ33%と12%に相当していた.ECMWFの熱フラックスと数値モデルから計算した,高度計と同じく期間のSHA(Stammer,1997)に同様にCEOF解析をかけたものとこの結果を比較すると同じく年周期を示したSHAの第一モード(34%)とSHAの第二モード(12%)に,それぞれ時空間パターンも変動高度の大きさも良く一致していた.従って,SHAの変動の半分程度に相当する,北太平洋で系統的に変化する成分は,現在の方法で推定ができると考えられる.ただし,南北緯10°以内の赤道域においては,両者に差異が見られた.これは,実際の海面力学高度場が風の影響を強く含んでいるためだと考えられる.今後,海域を区分するなどの方法で,比較的系統的でないSHAの変化も推定できるようにする予定である.

当海面的水温发生变化时，海柱会导致热膨胀和收缩，从而导致海平面变化。这种波动称为空间高度异常（称为SHA），但本研究试图通过估计该SHA来估计海平面的净热量。在本文中，我们将研究一种从海平面高度计波动数据中提取SHA成分的方法。PLEX经验在北太平洋海面力学的时间序列中使用，这是根据Topex/Poseidon Altimeter的数据确定的，并同时使用来自ERS-1 Altimeter的数据。进行正交（CEOF）分析以分解模式并检查是否有与SHA相对应的模式。 CEOF分析还可以提取相传递信号，因此它还包括Rossby波的传播，但是为了找到SHA，必须消除中等规模干扰的效果。在这里，平滑在10°的东西方向进行，在南北方向进行2°。 CEOF分析表明，在有效模式中的第一和第二模式中每年波动的信号。这些模式对应于总波动量的33％和12％。 ECMWF热通量和数值模型的计算，即SHA（Stammer）与高度计同时的时间。当将结果与CEOF分析进行比较与CEOF分析相似时，时空模式和波动的大小与SHA的第一种模式（34％）和SHA的第二种模式（12％）很好地匹配，SHA也显示了年度周期。因此，人们认为可以使用当前方法估计北太平洋系统中系统变化的组件，这对应于SHA中的波动的一半。然而，在赤道区域内的北南纬度10°内发现了差异。这被认为是因为实际的海面动力学高度场强烈包含风的影响。将来，我们计划估计SHA的变化，这些变化是通过分裂海洋地区相对非系统性的。