高解像度数値モデルによる南極底層水形成機構の定量的解明

利用高分辨率数值模型定量阐明南极底层水形成机制

• 批准号: 11J02159
• 负责人: 松村 義正
• 金额: $ 0.51万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J02159/
• 关键词: 南極底層水; 非静力学モデル; 水塊間混合; Large Eddy Simulation

本課題は南極底層水の沈み込みに関わる様々な時空間スケールの現象を陽に再現可能な数値モデルを構築して大規模シミュレーションを行うとにより、その定量的な理解を目指すものである。現状の数値モデルにおいては、「そもそもどこでどれだけ底層水の起源となる高密度水が形成されているか」、及び「形成された高密度水とその周りに存在する相対的に軽い水の間に生じる乱流混合がどの程度の規模で生じるか」の2点が最大の不確定要素となっており、それらを正確に見積もる事が本課題の達成に直結する。本年度の研究では後者の問題に対して格子幅100m以下という極めて高い解像度のLarge Eddy Simulation(LES)が有効であることを示し、また高解像度LESモデルを現実設定で駆動するために必須である大規模並列計算環境への対応を行った。加えて前者の問題を解決するために受け入れ研究者である大島教授らを中心として南極沿岸域での現場係留観測計画を準備しており、その観測成果を元に数値モデルを検証・修正することで信頼性が飛躍的に向上することが期待される。南極底層水形成域での長期機係留観測自体が過去にほとんど例のない研究であり、そこから得られる観測データによって妥当性・信頼性を確保した上で、最先端の大規模計算機資源を駆使した高解像度かつ高精度の先駆的数値モデルにより南極底層水の実態を把握するという本課題の試みは海洋学・気候学の進展に大きく貢献することが期待される。平成23年度の研究成果は、その目標の実現に向けての着実な進捗と認めることができる。尚、本課題は当初平成25年度までの達成を目指すものであったが、代表者の特別研究員辞退に伴い平成23年が課題最終年度となる。今後は分担者として参加する基盤研究(B)「ケープダンレー沖は南極底層水の主要な生成域か?」(代表者深町康)等においてその実現を目指す。

This topic は Antarctic bottom water の shen み 込 み に masato わ る others 々 spatial ス な ケ ー ル の phenomenon を Yang に reappearance may な the numerical モ デ ル を build し て large-scale シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line う と に よ り, そ の quantitative な understand を refers す も の で あ る. Status quo の the numerical モ デ ル に お い て は, "そ も そ も ど こ で ど れ だ け bottom water origin と の な る dense water が form さ れ て い る か", and び "form さ れ た dense water と そ の weeks り に exist す る phase of seaborne に 軽 い に between water の じ る turbulence mixing が ど の degree の scale で raw じ る か" の 2 が biggest の uncertain elements と な っ て お The correct に can be seen in the accumulation of それらを る events が this topic <s:1> has reached a に direct conclusion する. This year, the <s:1> research focuses on で and で of the latter <s:1> problem に with て grid size below 100 meters, と う う extremely めて high <s:1> resolution <e:1> Large Eddy Simulation (LES) が unseen で あ る こ と を し, ま た high resolution LES モ デ ル を now be set で 駆 dynamic す る た め に must で あ る large-scale parallel computing environment へ の 応 seaborne を line っ た. Add え て の を solve the former す る た め に by け into れ researchers で あ る oshima professor ら を center と し て Antarctic coast domain で の field mooring project を 観 test preparation し て お り, そ の 観 measurement results を yuan に the numerical モ デ ル を 検, corrected す る こ と で letter 頼 に sexual が leap upward す る こ と が expect さ れ る. Antarctic bottom water domain で の long-term machine mooring 観 measurement of autologous が past に ほ と ん ど example の な い research で あ り, そ こ か ら have ら れ る 観 measuring デ ー タ に よ っ て justice, faith 頼 sex を ensure し た で, most apex の on large-scale computer resources を 駆 make し た high resolution か つ high-precision の 駆 first the numerical モ デ ル に よ り Antarctic bottom water の state be を grasp す る Youdaoplaceholder0 と う the progress of oceanography and climatology う in this project に major く く contributions する とが とが expectations される In the 2023 Heisei fiscal year, the research achievements of <s:1> and the そ goals of <e:1> are actually realized from に to けて, and are actually な advancing to 捗と recognition める とがで とがで る る る る る る. Still, this topic は pp.47-53 first 25 year ま で の reached を refers す も の で あ っ た が and represent a special の researcher fired に い pp.47-53 23 years が subject eventually annual と な る. In the future, the <s:1> bearer と と て will participate in the する base plate study (B) "ケ ケ プダ プダ レ レ レ レ と the main な formation domain of the <s:1> Antarctic bottom water?" (Represented by Yasuhiro Fukamachi) et al. Youdaoplaceholder0 にお てそ てそ を myoji を myoji す.

项目成果

Dynamics of Cross-Isobath Dense Water Transport Induced by Slope Topography

斜坡地形引起的跨等线浓水输送动力学

• DOI: 10.1175/jpo-d-10-05014.1
• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Physical Oceanography
• 影响因子: 3.5
• 作者: Matsumur Y.;H.Hasumi
• 通讯作者: H.Hasumi

動的Large Eddy Simulationによる水塊間混合の数値実験

动态大涡模拟水团混合数值实验

• 发表时间: 2012
• 作者: Matsumur Y.;H.Hasumi;Ozaki Hayao;岡田悠悟;松村義正
• 通讯作者: 松村義正

High-resolution Modeling on the Antarctic Bottom Water Formation

南极底层水层的高分辨率模拟

• 发表时间: 2011
• 作者: Matsumura Y.;H.Hasumi
• 通讯作者: H.Hasumi