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第 153 回 大気海洋物理学・気候力学セミナー のおしらせ

日　時： 12月 15日(木) 午前 09:30
場　所：低温科学研究所 講義堂(212)

発表者：三角和弘 (気候モデリング講座 D2)
題　目：白亜紀中期の海洋物質循環と海洋無酸素事変のシミュレーション

発表者：Roxy Mathew (Division of Ocean and Atmospheric Sciences D2)
題　目：Intraseasonal variability of air sea interaction over the Indian Ocean and its influence on regional and intraseasonal variability of the Indian monsoon

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白亜紀中期の海洋物質循環と海洋無酸素事変のシミュレーション (三角和弘) 発表要旨 :

  
 白亜紀の中期は大気中の二酸化炭素濃度が高く温暖な気候であったことが知られ 
 ている．当時の堆積物中には幾つかの層準で有機物含有量の高い黒色頁岩層があ 
 り，海洋深層の酸素が広域に欠乏した海洋無酸素事変の証拠とされている．本研 
 究では物質循環を含む海洋大循環モデルを用いて，海洋無酸素事変の原因と，過 
 去の熱塩循環の復元に重要な熱塩循環と物質循環の関係について考察を行った． 
  
  
 モデルから次の結果が得られた．熱塩循環は活発な状態と不活発な状態を周期 
 2500年程度で繰り返した．深層の溶存酸素濃度は，どの海域でも活発な時に増加 
 し不活発な時に減少した．量的に比較すると，不活発な時の溶存酸素濃度の減少 
 はパンサラッサ海で大きくテーチス海で小さかった．そのため，パンサラッサ海 
 で低くテーチス海で高いという溶存酸素濃度の水平分布が深層に形成された．ま 
 た，活発な時の大西洋の溶存酸素濃度の増加は他の海域と比べ非常に小さく，無 
 酸素状態が維持された．この海域ごとの溶存酸素の時間変化の違いに注目して考 
 察を行った． 
  
 まず，熱塩循環が不活発な時にパンサラッサ海とテーチス海でどのように溶存酸 
 素の水平分布が形成されるのか収支解析で調べた．その結果，各海域深層の溶存 
 酸素の時間変化に寄与しているのは主に再無機化項と鉛直拡散項であった．鉛直 
 拡散項は両海域で同程度であったため，深層の溶存酸素の濃度分布は再無機化項 
 の違いによって形成されていることがわかった．再無機化の量は表層の輸出生産 
 量によって決まるため，結局は表層の輸出生産の水平分布が深層の溶存酸素の水 
 平分布を決めていた．現在の海洋では，深層水は溶存酸素濃度の高い所から低い 
 所へ流れる関係があり，この関係をもとに地質学的証拠から過去の熱塩循環を復 
 元している（実際には安定炭素同位対比が溶存酸素の代わりに用いられる）．こ 
 こで得られた結果は，熱塩循環が不活発な時にはこの関係が成り立たないことを 
 意味する．そのため地質学的証拠から過去の熱塩循環を復元する際には，ここで 
 示されたような熱塩循環と物質循環の関係の変化にも注意しなければならないこ 
 とがわかった． 
  
 次に，なぜ熱塩循環が活発な時も大西洋の深層の溶存酸素濃度が低く維持される 
 のか調べた．その結果，活発な時に溶存酸素の枯渇した中層水が大西洋の深層水 
 を形成しているためであることが示唆された．これまで不活発な熱塩循環は熱拡 
 散によって密度成層が壊されてしまうため定常的に維持されず，活発な熱塩循環 
 にとって変わられ，それに伴い深層の溶存酸素も上昇してしまうため，海洋無酸 
 素事変の時間スケール（数十万年程度）を説明できないと考えられてきた．ここ 
 で得られた結果はこれまで説明できなかった長い時間スケールの海洋無酸素事変 
 を説明できる可能性がある． 
  

Intraseasonal variability of air sea interaction over the Indian Ocean and its influence on regional and intraseasonal variability of the Indian monsoon (Roxy Mathew) 発表要旨 :

  
 Intraseasonal variability of air sea interaction over the Indian Ocean and 
 its influence on the regional and subseasonal variability of Indian monsoon 
 is evaluated in this study. This study shows the necessity for taking into 
 account the spatial variability of Indian monsoon and does a regional study, 
 instead of analyzing All Indian Rainfall (AIR) alone. Precipitation over the 
 Western Ghats (WG) in the southwest coast of India and the Ganges-Mahanadi 
 Basin (GB) in the northeast India are studied here as they are found to be 
 the regions of maximum precipitation with marked variability. Arabian Sea 
 and Bay of Bengal lying on the either sides of the Indian subcontinent are 
 analyzed and compared for its association with these regions of maximum 
 precipitation variability. 
  
 Sea surface temperature (SST), surface winds, surface latent heat flux 
 (SLHF) and outgoing longwave radiation (OLR) over the north Indian Ocean and 
 precipitation over the Indian subcontinent are analyzed to characterize the 
 intraseasonal variability during the period 1998-2002. Intraseasonal 
 variability of monsoon over WG is found to have maximum correlations with 
 intraseasonal variability of air sea interaction over Arabian Sea. 
 Meanwhile, correlation is weak between GB monsoon intraseasonal variability 
 and Bay of Bengal intraseasonal variability. Active and break phases of 
 monsoon are defined as periods of above and below normal rainfall. Composite 
 evolution of the active/break phases of precipitation over WG and GB are 
 studied with respect to air sea interaction over the Arabian Sea and Bay of 
 Bengal. Significant and contrasting roles played out by these surrounding 
 oceans over the different regions are analyzed. The study reveals that air 
 sea interaction over Arabian Sea influences both the WG and GB regions while 
 Bay of Bengal has a weak influence over the GB region. Arabian Sea acts as 
 an active moisture contributor during a WG active phase and then the 
 precipitation band moves northeastward over the Indian subcontinent and 
 combines with the convection bands from Bay of Bengal, enhancing the GB 
 active phase. We find that air sea interaction over Arabian Sea has a 
 significant role in regulating the precipitation over the Indian 
 subcontinent whereas the role of Bay of Bengal is less. 
  
  

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