オホーツク海の海洋循環に対する海底地形、密度成層、潮位変動の影響の力学的研究

鄂霍次克海海底地形、密度分层和潮位涨落对海洋环流影响的力学研究

基本信息

批准号：
13740272
负责人：
水田元太
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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-13740272/
关键词：
風成循環海底地形オホーツク海東カラフト海流

项目摘要

オホーツク海は北太平洋中層水に相当する密度の水が大気と接する場所として重要な海域である。最近の観測によるとオホーツク海の西岸域には季節変動の大きな強い南下流が存在することが示されているが、その流れを維持する力学は十分解明されていない。中でも観測が行われた海域は水深が1000から1500m程度であり、海底地形が流れに影響を与えることが予測される。特に顕著な地形的特徴としてDeruign Basinとよばれる海底の窪みが存在する。そこで、本研究では2層プリミティブ方程式系モデルにより海底に窪みがある場合の風成循環とその季節変化を調べた。モデルには渦による密度の水平拡散の効果を単純化して取り入れた。はじめに、理想化された海底地形を与え数値実験を行った。それによると海底の窪みにともなってgeostrophic island (geostrophic contourの閉じた領域)が存在するとき、西岸付近の流れの流量はスベルドラップの平衡式から計算される流量よりも絶対値が大きくなる。さらにその流量の季節変化の位相は風応力の位相よりも約90度遅れる。これらの特徴は解析解とも一致する。さらに解析解の性質から、これらの特徴は渦による密度の水平拡散によってgeostrophic islandの中に励起される流れによるものとして解釈できることが示された。次に、オホーツク海の現実の海底地形を与えた数値実験を行った。実験で得られた北緯53度を横切る流量も理想化した海底地形の場合のそれと同じ特徴を示し、Deruigin Basinに伴う海底の窪みの影響が強く示唆される。この特徴は観測で得られたものと一致する。

Okhotsk海是一个重要的区域，在该区域中，密度相当于北太平洋中海水的密度与大气接触。最近的观察结果表明，俄克斯海海西海岸的下游有强大的南部，季节性差异很大，但是保持这种流动的动态尚未得到充分理解。其中，进行观测的水域深约1,000至1,500m，并且可以预测海床地形会影响流动。一个特别突出的地形特征是一种称为贬义盆地的海底抑郁症。因此，在这项研究中，我们使用了两层原始方程式系统模型研究了Eelic循环及其在海床下降的季节性变化。该模型简化了由于涡旋引起的水平扩散的影响。首先，我们通过提供理想化的海底地形进行了数值实验。根据这一点，当存在一个地球岛（地球轮廓的一个封闭区域）时，海床凹陷时，西岸附近的流量大于Sverdrup平衡方程计算出的流速。此外，流速的季节变化阶段比风应力阶段落后于90度。这些特征也与分析解决方案一致。此外，分析溶液的性质表明，这些特征可以解释为是由涡流通过水平扩散到地球岛上的流动引起的。接下来，我们进行了一项数值实验，从而赋予了俄克一代的真实海底地形。实验中获得的53°N纬度的流速也表现出与理想化的海底地形相同的特征，强烈表明与葡萄糖盆地相关的海床凹陷的影响。此功能与从观测值获得的功能一致。