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第 99 回 大気海洋圏物理系セミナー のおしらせ

日 時: 9月 27日(木) 午前 9:30
場 所:地球環境 2階講堂

発表者:白澤 邦男 (流氷研究施設 助教授)
題 目:VARIABILITY IN LANDFAST SEA ICE IN THE OKHOTSK AND BALTIC SEAS

発表者:勝又 勝郎 (低温科学研究所 COE 研究員)
題 目:海峡における潮汐と海底地形の効果のある島規則(island rule)とオホーツク海と北太平洋の海水交換過程への適用

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VARIABILITY IN LANDFAST SEA ICE IN THE OKHOTSK AND BALTIC SEAS (白澤 邦男) 発表要旨 :

  
 The thickness of coastal fast ice in the Okhotsk and Baltic Seas 
 is examined by numerical modeling. The study sites are the Saroma-ko lagoon 
 in Hokkaido and Kleye Strait on the coast of Sakhalin in the Sea of Okhotsk, 
 and the Kemi fast ice station in the Baltic Sea. The evolution of the ice 
 cover from freeze-up to breakup is examined by a one-dimensional 
 thermodynamic model which is a fine resolution model including the snow 
 layer, and its transformation into slush and snow-ice. Comparing with 
 observed thicknesses in individual case years, the model showed reasonable 
 agreement. The amount of snowfall and magnitude of oceanic heat flux seemed 
 to play a major role on the relatively thin sea ice evolution. The resulting 
 mean evolution of the ice thickness in Saroma-ko lagoon for the 10-year 
 period shows that the site freezes in the beginning of January and the ice 
 thickness is at its maximum at the end of March. The results in Kleye Strait 
 show that the site freezes in the beginning of November, the ice thickness 
 reaches 38 and 72 cm in January and March, respectively, and the ice has 
 melted away by the end of May. The results at the Kemi station show that the 
 site freezes at mid-November, the ice reaches at its maximum at 75 cm at 
 mid-April and the snow cover reaches 20 cm at late March. The ice melts away 
 by the end of May. Field data in both seas have been collected to understand 
 physical processes in snow and ice structure in more detail in a model 
 dealing with seasonal and climate variability. 
  

海峡における潮汐と海底地形の効果のある島規則(island rule)とオホーツク海と北太平洋の海水交換過程への適用 (勝又 勝郎) 発表要旨 :

  
  オホーツク海は北太平洋中層水の起源水の形成場所として近年注目 
 され、北太平洋への流出量の評価が重要な研究課題となっている。 
 しかし、オホーツク海と北太平洋との海水交換量の評価とそのメカ 
 ニズムの解明は十分ではない。両海を区切るクリル諸島は数十の海 
 峡を持つが、最大深度 1500m を越える深い海峡は二箇所だけである。 
 ムシル海峡(東経 153.5 度北緯 48.25 度)と北ウルップ水道(東 
 経 151.5 度北緯 46.5 度)である。これらの海峡では冬期の激しい 
 気象条件や政治的な問題に阻まれて、ほとんど観測がなされてこな 
 かった。一方理論的にも、海峡部における強い潮汐流のために、従 
 来の積分則(Island Rule, Godfrey(1989))や力学計算、あるいは 
 数値シミュレーションによる正確な見積りは不可能であった。 
  
 近年ようやく LADCP を用いた直接観測や係留系の観測が可能になって 
 きた。その結果を考慮し、数か月から季節周期程度の変動を説明でき 
 るオホーツク海と北太平洋の海水交換の力学過程を二層モデルを用い 
 て考察した。観測から示唆されるように海峡部の潮汐の効果は無視で 
 きず、これを陽に取り入れた新たな定式化を試みる。以下の考察では 
 北太平洋を仮想的に、内部領域と西岸境界域に分けて考える。前者は 
 主に風と海底地形によって駆動され、後者は主に前者からの流入出に 
 よって駆動される。順圧流量は非発散であるから、未知数は島の周り 
 の流線関数一つで、西岸境界域の渦度バランスを考察することによっ 
 て内部領域の量として書き下せる。これは伝統的な積分則(Island Rule) 
 の自然な拡張になっている。一方、上層の流量は非発散ではないため、 
 ムシル海峡の上層の流量と北ウルップ水道の上層の流量の二つの未知 
 数を陽に求めなければいけない。そのため、渦度バランスに加え質量 
 バランスを考慮することによって、新たな積分則を導出した。 
  
 積分則による見積もりで上層の流れに注目すると、従来の水塊分析など 
 による見積りでは、一年を通じてムシル海峡からオホーツク海に北太平 
 洋水が流入し北ウルップ水道からオホーツク水が流出していると思われ 
 ていたが、夏期の間はそれが逆転していることが分かった。この結果は 
 我々の観測結果とも一致する。一方、順圧流量は海峡における潮汐と海 
 底地形の効果の無い場合は 20 Sv を越え、過去の様々な見積りより大 
 きすぎることが分かる。海峡部の地形項(底圧力トルク項)摩擦項(水 
 平拡散)の効果を取り入れることでこの結果は改善される。ここでは潮 
 汐流の簡単なモデルを用いてこの効果を取り入れた。 
  

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連絡先

豊田 威信 @北海道大学大学院地球環境科学研究科
大気海洋圏環境科学専攻 物理系
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