Spontaneous generation of organized current from random eddies in the ocean

海洋中随机涡流自发产生有组织的水流

• 批准号: 23654167
• 负责人: MASUDA Akira
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23654167/
• 关键词: 不規則渦群から自発する組織構造; 縞状東西流; 再循環流; 傾圧不安定; 絶対渦度零の平均剪断流; ロスビー波; 三波相互作用; 運動量・渦度の再分配; 運動量・渦度の再配分; 渦成再循環流; 運動流・エネルギー配分; 水輸送・熱輸送; 拡散性伸縮; 運動量配分

A riddle in physical oceanography has been why and how organized currents are generated spontaneously from random eddies in the ocean. In this study, by numerical experiment and dynamic investigation, we have attained several remarkable achievements for (1) Rhines effects, (2) recirculation in the Kuroshio Extension, (3) Neptune effects, (4) baroclinic-instability induced zonal current on a beta plane, (5) mean current with shear of zero absolute vorticity. As for common mechanisms underlying those phenomena, we have revealed important roles of such concepts as (1) nonlinear interaction of three wavenumber components, (2) dispersion relation of Rossby waves, (3) planetary and topographic beta effects, (4) redistribution of momentum and vorticity by Rossby waves, and (5) marginal stability. These results suggest future subjects to be studied and prospective approaches to be explored.

物理海洋学中的一个谜是，为什么以及如何从海洋中随机的漩涡中自发地产生有组织的水流。本文通过数值试验和动力学研究，在（1）莱茵效应，（2）黑潮延伸体环流，（3）海王星效应，（4）斜压不稳定性引起的β平面纬向流，（5）零涡度切变平均流等方面取得了显著的成果。关于这些现象的共同机制，我们揭示了（1）三个波数分量的非线性相互作用，（2）Rossby波的色散关系，（3）行星和地形的β效应，（4）Rossby波对动量和涡度的再分配，（5）边缘稳定性等概念的重要作用。这些结果表明，未来的主题进行研究和前瞻性的方法进行探索。

项目成果

Mechanism of baroclinic instability based on an idealized equation in a simplest situation

最简单情况下基于理想化方程的斜压不稳定性机制

• 发表时间: 2012
• 期刊: Reports of Research Institute for Applied Mechanics, Kyushu University
• 作者: Ijichi;T.;and T. Hibiya;A. Masuda
• 通讯作者: A. Masuda

渦度の時間発展をもたらす仕組み －渦度力の捻りー

涡度随时间演化的机制 - 涡度力的扭转 -

• 发表时间: 2012
• 期刊: Reports of Research Institute for Applied Mechanics, Kyushu University
• 作者: Ijichi;T.;and T. Hibiya;A. Masuda;K. Masuda;増田 章
• 通讯作者: 増田 章

Effects of the Shatsky Rise on the Kuroshio Extension

沙茨基隆起对黑潮延伸的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: Nakano;H
• 通讯作者: H

傾圧不安定を純化した形で考える -正準方程式-

考虑纯化形式的斜压不稳定性-正则方程-

• 发表时间: 2012
• 作者: Niwa;Y.;and T. Hibiya;増田章
• 通讯作者: 増田章

傾圧不安定を純化した形で考える －正準方程式－

考虑纯化形式的斜压不稳定性 - 正则方程 -

• 发表时间: 2012
• 作者: 永井 平;日比谷 紀之;増田 章
• 通讯作者: 増田 章