Multiple time-scale Kuroshio variations driven by the East Asian Monsson

东亚季风驱动的多时间尺度黑潮变化

基本信息

批准号：
21H01157
负责人：
中村啓彦
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

私たちは，これまでの研究の中で，東シナ海の黒潮の乱流強度は冬季に強くなる季節変動をしており，この原因として，１）冬季の黒潮の不安定化に起因して沖縄トラフの中深層で低気圧性渦が発達し，２）陸棚斜面域に渦位が負になる領域が形成され，３）対称・慣性不安定から高鉛直波数の近慣性内部重力波が射出され，４）水平流鉛直シアーが強化されるため鉛直混合が活発化するという仮説を提案した。本研究の目的は，この仮説を証明することである。仮説の証明は主に観測的に行い，補足的に数値計算を導入する。観測： 2020年6月，沖縄本島西方の黒潮流域の4地点に，韓国との共同観測の一環で，多層式超音波流速計（ADCP）を設置した。2022年6月に実施した「かごしま丸」航海で，これら4台のADCPを回収・再設置した。また，2022年6月の航海では，乱流現象の発生傾向を年間通して観測するために，サーミスター・ストリングを設置した。2022年度は，2020年6月～2022年6月までの2年間の時系列を，４台のADCPデータについて同一座標上でデータセット化して，多変量解析等を実施した。まだ解析途中であり，上記仮説を検証には至っていない。数値計算：一連の現象を再現するために，2021年3月時点でRegional Ocean Modelling System（ROMS）を用いて，数値シミュレーションモデルが動作する計算機環境を構築した。しかし，モデルを構築したPD研究員が他研究機関へ移籍したため，ROMSを用いた研究を断念し，Princeton Ocean Model (研究代表者が実施)およびMIT海洋循環モデル（研究分担者が実施）による，理想化条件モデルの開発に切り替えた。両モデル共，黒潮の傾圧不安定擾乱から観測結果に類似した短周期擾乱が形成されることは再現されたが，メカニズムの解析は今後の課題として残されている。

我们在前期研究中发现，东海黑潮湍流强度呈现季节性波动，冬季更强，1）冲绳海槽是由于冬季黑潮失稳而形成的气旋涡旋；在中层和深层）陆架斜坡区域形成负涡势区域，3）由于对称/惯性不稳定，发射高垂直波数的近惯性内重力波，4）由于水平流垂直剪切加强，发生垂直混合。我们提出的假设是本研究的目的就是为了证明这一假设。假设的证明主要是通过观察进行的，并引入了补充的数值计算。观测：2020 年 6 月，作为与韩国联合观测的一部分，在冲绳本岛以西的黑潮海流盆地的四个地点安装了多层超声波海流计 (ADCP)。这四艘 ADCP 在 2022 年 6 月的鹿儿岛丸号航行期间被回收并重新安装。此外，在2022年6月的航行中，安装了热敏电阻串，以观察全年湍流现象的趋势。 2022财年，我们对来自4个单位的ADCP数据在同一坐标上创建了2020年6月至2022年6月的两年时间序列的数据集，并进行了多变量分析。分析仍在进行中，上述假设尚未得到验证。数值计算：为了重现这一系列现象，截至2021年3月，使用区域海洋模拟系统（ROMS）构建了计算机环境来运行数值模拟模型。然而，建立模型的PD研究员转移到另一个研究机构，因此我们放弃了使用ROMS的研究，并决定使用普林斯顿海洋模型（由首席研究员进行）和MIT海洋环流模型（由共同研究员进行））我们转而开发条件模型。两种模型都再现了与黑潮洋流斜压不稳定扰动的观测结果类似的短期扰动的形成，但对该机制的分析仍然是未来的问题。