沖合域と沿岸域の相互作用-富山湾を実験域とした海況予測の基礎研究

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本研究では湾スケールの海況予測研究のために、富山湾をモデル海域とした沖合・沿岸域の相互作用についての研究を行った。九州大学応用力学研究所が開発した海洋大循環モデルRIAMOMを用いて、日本海全域における現実的な流動場や海洋環境が再現された。この再現データと日本海洋データセンターにアーカイブされている海洋観測水温資料から沿岸域から沖合境界までを流れる対馬暖流沿岸分枝流の流量を推定した。流量を定義するにあたり沖側境界の設定が曖昧になる問題があるが、佐渡島と富山沿岸に囲まれる富山湾湾口は海峡状になっているため、唯一、その流量を定義できるという利点を生かした。通過流量は冬に最小、秋に最大値(対馬海峡通過流量の1/4程度)をとっていた。また、前年度に明らかにされた対馬暖流域の陸棚斜面における鉛直循環(湧昇流)について、観測資料と再現データの両面から解析を行った。鉛直循環の季節変動を抽出したところ、鉛直循環の強化が対馬暖流の上流域から伝播してくるという特徴的な現象が検出された。数値計算による感度実験によると、鉛直循環は冷たい日本海内部と沿岸に流れる温暖な対馬暖流との水平密度差による熱塩的に駆動される現象であることがわかった。鉛直循環は、陸棚地形変化によって沿岸対馬暖流の地衡流バランスが一旦崩れ、移流項が発達して次のバランスに調節されることで維持される。このような鉛直循環発生メカニズムは、対馬暖流下部に存在する亜表層反流が夏季に強化されるプロセスをもうまく説明しており、既往の知見と期待以上に一貫性のある説明が得られた。さらに、この鉛直循環の一部である沖向き輸送は、日本海で夏季〜秋季にかけて活発化する暖水渦が沿岸側から沖合域へ輸送される過程や挙動にも十分に影響を与えている可能性を示唆していた。また、富山湾における沖向き輸送の解析結果から、陸棚域から沖合域への塩分(汚染物質)輸送過程にも沖向き輸送過程は重要な役割を果たしていた。