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.

关于冷海洋中尺度的大气-海洋相互作用，我们根据上一年的分析结果，重点关注了鄂霍次克海，这是一个典型的季节性海冰区域。调查了北冰洋并本研究的目的是利用以日本海为比较目标的机载湍流观测数据来阐明大气边界层中的热传输过程以及与之相关的云系统的作用。 1． (<ω'θ'_v>^^^-)联合频率可以将每个分量的垂直和水平分布划分为四个区域，并提取每个分量的面积比例和贡献率。采用分布（JFD）方法进行分析。结果表明，冷空气流出时伴随云的大气边界层内湍流热传输是由边界层底部（总面积）热气流的高效热传输引起的。 30%）和云顶的冷却效果（海面热通量的15%）。 2、鄂霍次克海地区开阔水面湍流热通量 将应用于日本海观测结果的JFD方法也应用于鄂霍次克海海域观测结果，得到海冰对气团变化的影响是我们研究了源自开放水域逆风的感热通量（热分量）的水平分布。研究发现，无论各个开阔水域的宽度如何，位于上风处的水域都会依次冷却，并且在相当于开阔水域5公里的范围内，其影响迅速减弱。边界的发展已经很明显。层不取决于每个单独开放水面的宽度，而是取决于其综合值。水平尺度为30至40公里，相当于日本海形成的雪云海岸的距离。热气流及其补偿流有效地进行了热量传输。 3.北冰洋的发育和维持过程。冰面上形成的云系统，重点关注北极层云和海冰之间的相互作用利用北冰洋热量收支（SHEBA）和大涡模拟（LES）的观测数据，我们研究了北极层云形成的触发因素及其与环境场的关系。分析结果表明，湍流动力学的产生研究发现，边界层下部 250 m 以下，剪切形成占主导地位，这已被证明对北极层云的维持有很大影响。