Decadal variations of the North Pacific subtropical mode water and their influence on surface temperature and climate

北太平洋副热带模式水的年代际变化及其对地表温度和气候的影响

• 批准号: 22K03716
• 负责人: 小橋 史明
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03716/
• 关键词: 亜熱帯モード水; 水温躍層; 混合層; 十年規模変動; 気候

黒潮続流南側の海域では，冬季の強い海面冷却により厚い混合層が発達する．この混合層の海水は，亜熱帯モード水として水温躍層に沈み込み，亜熱帯北西部の数百mの深さに広く運ばれている．本研究では，亜熱帯モード水の十年規模変動に着目して，亜熱帯モード水分布域における表層水温偏差の形成メカニズムと，亜熱帯モード水が混合層を通して，北太平洋の大気に与える影響を明らかにすることを目的としている．本年度は，渦解像海洋モデルに基づく長期海洋再解析データ（FORA-WNP30）を解析し，亜熱帯モード水の十年規模変動と表層混合層に与える影響を調べた．黒潮続流域の冬季混合層は明瞭な十年規模変動を示し，混合層が厚く発達する年に，厚いモード水が形成されて，亜熱帯海域に広く運ばれる．この厚いモード水は，モード水の上部を覆う上部水温躍層を持ち上げ，表層全体の水温を低下させることがわかった．混合層も，晩夏を除く春季から秋季にかけて，亜表層と同様に水温が低下する．そこで，混合層の熱収支解析を行い，混合層水温の変動過程を診断した．その結果，FORA-WNP30では，観測データの同化による海洋モデルの修正が，混合層水温の変動に大きく寄与していることがわかった．同化による修正は，混合層底部における鉛直拡散と混合層深化時の混合層下からの海水の取り込み（エントレイメント）を強めるように作用する．したがって，鉛直拡散とエントレイメントがモード水に起因する亜表層の水温偏差を混合層へ伝える働きを担っていることが示唆される．さらに，モード水による上部水温躍層の持ち上げは，混合層下の成層強度を強め，夏季の混合層深度の十年規模変動にも影響を与えていることが明らかになった．

在黑发电流以南的海洋中，由于冬季的海平面冷却强烈，混合层厚。该混合层俯冲在热带模式水中进入热层层，并在亚热带地区西北几百米处被广泛运输到几百米的深度。这项研究的重点是亚热带模式水的十年尺度变化，旨在阐明在亚热带模式下水分布区域中地表水温偏差形成的机理，以及通过北太平洋大气中混合层的亚热带模式水的影响。今年，我们根据涡流海洋模型分析了长期的海洋重新分析数据（FORA-WNP30），并研究了亚热带模式水中的十年级波动及其对表面混合层的影响。黑发盆地的冬季混合层表现出清晰的十年尺度变化，在混合层形成较厚的几年中，形成了较厚的模式水，并将其广泛运输到亚热带水中。这种厚的模式水将覆盖模式水顶部的上水热线层提升，并降低整个表面层的水温。混合层的水温也从春季到秋天，除了夏末，就像地下层一样。因此，对混合层进行热平衡分析，以诊断混合层水温下波动的过程。结果，发现通过吸收观察到的数据来改变海洋模型，这极大地导致了Fora-WNP30中混合层水温波动。通过同化工作来修改混合层底部的垂直扩散，并在混合层深化过程中从混合层下方的海水摄入。因此，建议垂直扩散和夹带行为将由模式水引起的地下水温偏差传输到混合层。此外，揭示了用模式水提起上部热层层增加了混合层下的分层强度，并且还会影响夏季混合层深度的十年尺度波动。

项目成果

Observation of Structure of Marine Atmospheric Boundary Layer by Ceilometer over Kuroshio Current.

黑潮海流云高仪观测海洋大气边界层结构。

• 发表时间: 2022
• 作者: Kobashi Fumiaki;Usui Norihisa;Akimoto Nanami;Iwasaka Naoto;Suga Toshio;Oka Eitarou;岩坂直人，小橋史明;Toshiyuki Murayama and Fumiaki Kobashi
• 通讯作者: Toshiyuki Murayama and Fumiaki Kobashi

Influence of North Pacific subtropical mode water variability on the surface mixed layer through the heaving of the upper thermocline on decadal timescales

• DOI: 10.1007/s10872-022-00677-y
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: Journal of Oceanography
• 影响因子: 2.3
• 作者: F. Kobashi;N. Usui;Nanami Akimoto;N. Iwasaka;T. Suga;E. Oka

北太平洋中央モード水の変動について

关于北太平洋中心模式水的波动

• 发表时间: 2022
• 作者: Ogata;T.;and M. Nonaka;岩坂直人，小橋史明
• 通讯作者: 岩坂直人，小橋史明

北太平洋亜熱帯モード水の十年規模変動が混合層に及ぼす影響

北太平洋副热带模式水年代际波动对混合层的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Ogata;T.;and M. Nonaka;岩坂直人，小橋史明;3.小橋史明，秋元七海，岩坂直人，碓氷典久，須賀利雄，岡英太郎
• 通讯作者: 3.小橋史明，秋元七海，岩坂直人，碓氷典久，須賀利雄，岡英太郎

日本の南の亜熱帯モード水が台風に与える影響

日本南部副热带模态水对台风的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Kobashi Fumiaki;Usui Norihisa;Akimoto Nanami;Iwasaka Naoto;Suga Toshio;Oka Eitarou;岩坂直人，小橋史明;Toshiyuki Murayama and Fumiaki Kobashi;小橋史明，秋元七海，岩坂直人，碓氷典久，須賀利雄，岡英太郎;岡英太郎，杉本周作，小橋史明，西川はつみ，金田幸恵，那須野智江，川村隆一，野中正見
• 通讯作者: 岡英太郎，杉本周作，小橋史明，西川はつみ，金田幸恵，那須野智江，川村隆一，野中正見