寒冷海洋圏におけるメソスケール大気・海洋相互作用に関する研究

冷海洋中尺度大气-海相互作用研究

• 批准号: 01J10671
• 负责人: 猪上 淳
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J10671/
• 关键词: オホーツク海; 日本海; 北極海; 気団変質; 大気境界層; 雲

寒冷海洋圏におけるメソスケール大気-海洋相互作用について,地球上で最も低緯度に位置する代表的な季節海氷域のオホーツク海を対象領域とし、寒気吹き出しによる大気-海洋間の熱交換(気団変質)を調べた.前年度の解析結果を元に、北極海と日本海を比較対象として航空機による乱流観測データを用い大気境界層内の熱輸送過程とそれに伴う雲システムの役割を明らかにすることを目的とした.1.寒気吹き出し時に日本海で行われた航空機観測乱流熱フラックス(<ω'θ'_v>^^^-) を構成する各成分の鉛直・水平分布を4つの領域に分割し,各成分の面積比・寄与率を抽出することのできるJoint Frequency Distribution(JFD)法を用いて解析を行なった.その結果、寒気吹き出し時における雲を伴う大気境界層内の乱流熱輸送は,境界層下部でのサーマルによる効率的な熱輸送(全領域の30%)と雲頂からの冷却の効果(海面熱フラックスの15%)によって引き起こされていることが分かった.2.オホーツク海氷域の開放水面での乱流熱フラックス日本海の観測結果に適用したJFD法をオホーツク海の観測結果にも適用し,気団変質に対する海氷の影響を調べた.風上での開放水面起源の顕熱フラックス(サーマル成分)の水平分布を見ると,個々の開放水面の幅に関係なく風上に位置するものから順に冷却され,その効果は5kmの開放水面に相当する範囲で急激に減衰することが分かった.さらに,雪雲を伴う大気境界層の発達にも個々の開放水面の幅ではなく,その積算値に依存していることが明らかとなった.その水平スケールは30〜40kmで,日本海に発達する雪雲の離岸距離に相当していた.熱輸送はサーマルとその補償流によって効率的に行なわれていた.3.北極域の海氷上に形成される雲システムの発達・維持過程北極層雲と海氷との相互作用に着目したSurface Heat Budget of Arctic Ocean (SHEBA)による観測データとLarge Eddy Simulation (LES)を用い,北極層雲形成のトリガーとその環境場との関係を調べた.解析の結果、乱流運動エネルギー(TKE)生成は境界層の下層250m以下でシア生成が支配的であることが分かり,これが北極層雲の維持に大きな影響力を持つことが示された.

The cold ocean environment is very sensitive to the heat exchange between the atmosphere and the ocean, and the lowest latitude on Earth represents the season of the atmosphere and the ocean. Previous year's analysis results The Arctic Ocean and the Sea of Japan are relatively hot.(<ω'θ'_v>^^-) The vertical and horizontal distribution of each component is divided into 4 areas, and the area ratio and incidence of each component are extracted. The Joint Frequency Distribution(JFD) method is used to analyze the composition. As a result, the cold air blows out and the clouds accompany the turbulent heat transport in the boundary layer. The lower part of the boundary layer has the effect of heat transfer (30% of the whole area) and the cooling effect of cloud top.(15% of sea surface heat). 2. Turbulent heat in the open water surface of the open sea area. JFD method. 2. Sea surface heat. 3. Sea surface heat. 4. Sea surface heat. 5. Sea surface heat. 6. Sea surface heat. 7. Sea surface heat. 8. Sea surface heat. 9. Sea surface heat. 15%. Sea surface heat. 7. Sea surface heat. 8. Sea surface heat. 9. Sea surface heat. 9. Sea surface heat. 2. Sea surface heat. The horizontal distribution of the heat source (component) of the open water surface above the wind is observed, and the amplitude of each open water surface is related to the position of the open water surface above the wind. In the evening, snow clouds accompanied by large clouds, the boundary layer reached, the amplitude of the open water surface was opposite, and the cumulative value was dependent on it. The sea level is 30 ~ 40km, and the distance from the sea to the snow cloud is equivalent. 3. Surface Heat Budget of Arctic Ocean (SHEBA): Large Eddy Simulation (LES): The relationship between the formation of Arctic stratospheric clouds and their environmental fields. The analysis results show that the turbulent motion (TKE) generation is dominated by the generation of the lower layer of the boundary layer below 250m, and the influence of the maintenance of the Arctic layer cloud is maintained.