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.

关于冷海中的中尺度大气 - 海洋相互作用，我们使用了Okhotsk Sea的目标区域，研究了大气和海洋之间的热交换（空气质量变化），这是一个典型的季节性海冰区域，位于地球上最低纬度。根据上一年的结果，我们使用飞机湍流观察数据比较了北极海洋和日本海，以阐明大气边界层中与热传输过程相关的云系统的作用。1。在冷空气井喷期间在日本海中进行的每个组件的垂直和水平分布构成了湍流的热通量（<ω'θ'_V> ^^ - ）四个区域，并且可以提取每个组件的面积比和贡献比率。使用分布（JFD）方法进行分析。结果，发现在吹冷空气期间，大气边界层的湍流传输是由有效的热传输（占总面积的30％）以及从云顶部冷却的效果（海面热通量的15％）引起的。2。 Okhotsk Sea Ice区的开放水面的湍流热通量也应用于日本海的观察结果，也应用于Okhotsk Sea海的观察结果，并研究了海冰对空气质量改变的影响。源自迎风的开放水表面的合理热通量（热成分）的水平分布，发现表面是按照向上的顺序冷却的，无论单个开放水表面的宽度如何，并且其效果在与5km开放水面相对应的范围内迅速衰减。此外，据揭示了大气边界层带有雪云的发展不取决于单个开放水面的宽度，而是取决于累积的值。水平尺度为30-40公里，对应于日本海中雪云的撕裂距离。热传输是通过热及其补偿流量进行的。3。北极地区海冰上形成的云系统的开发和维护过程，重点是北极层云与海冰之间的相互作用。利用北极海洋（Sheba）热预算和大型涡流模拟（LES）的观察数据，我们研究了北极云形成的触发器与其环境领域之间的关系。分析表明，在边界层的底部250m处，湍流动能（TKE）的产生是主要的，这表明这对维持北极云具有很大的影响。