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第 207回 大気海洋物理学・気候力学セミナー のおしらせ

日　時： 7月 8日(木) 午前 09:30
場　所： 環境科学院 D棟2階 D201号室

発表者： 中村 知裕 (環境科学院・低温科学研究所/講師) Tomohiro Nakamura, Lecturer
題　目： 日周潮流により生成された大振幅風下波とその砕波の直接観測および発生する海域の見積もり

\\Direct Observation of a Breaking Unsteady Lee Wave Generated by Diurnal Tides and an Estimate of its Global Occurrence

発表者： 上原 裕樹 (低温科学研究所・環オホーツク研究観測センター/博士研究員) Hiroki Uehara, Post Doctoral Fellow, ILTS
題　目： オホーツク海における水温極小層の変動 \\The variability in the temperature minimum layers in the Sea of Okhotsk

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日周潮流により生成された大振幅風下波とその砕波の直接観測および発生する海域の見積もり

\\Direct Observation of a Breaking Unsteady Lee Wave Generated by Diurnal Tides and an Estimate of its Global Occurrence

(中村 知裕 \\Tomohiro Nakamura）発表要旨 :

内部波による混合は、海洋の熱塩循環や物質循環ひいては生態系や気候にも影響を与える。中でも、千島列島やアリュー
シャン列島の海峡部では一日周期の潮汐（日周潮）が大振幅風下波の生成とその大規模な砕波を通して激しい鉛直混合を引
き起こしていると指摘されている。この強い「潮汐混合」の効果は、波と移流に
より北太平洋とその周辺海域に広がり、中層の水塊・循環に影響する。しかしながら、過去に半日周期の潮汐（半日周潮）
により生成された内部波の砕波やhydraulic jumpに伴う密度逆転は観測されているのに対し、subinertialな日周
潮による大振幅風下波の生成とその大規模な砕波は未だ観測されていない。

そこで、アリューシャン列島のアムチトカ海峡で観測を行い、世界で初めて上記
のような内部波の砕波とそれによる混合が現実の海洋でも生じている証拠を示すことに成功した。観測では、波高２００ｍ
近い内部波が砕波している様子が直接捉えられた。時間発展から日周潮流により生成されていることが明らかであり、密度
場と速度場の空間構造および振動数・フルード数の見積もりから、観測された波が非定常風下波であることが示唆された。
等密度面を横切る混合の大きさを見積もると1.5 × 10^4 cm^2/sと、外洋の約１０万倍という巨大な値であった。同様の
波の生成・砕波を全球的に見積もると、太平洋と南極の周縁で特に激しいことが分かった。

Diapycnal mixing caused through breaking of large-amplitude internal leewaves generated by sub-inertial
diurnal tides, which are modulated with a 18.6-year period, ishypothesized to be fundamental to both the
intermediate-layer ventilation and the bi-decadal oscillation around theNorth Pacific Ocean. The first
observational evidence of such wave breaking is presented in thisstudy. The breaking wave observed had $\sim$
200 m height and $\sim$ 1 km width, and its associated diapycnal mixingwas estimated to be $\sim$ 1.5 m$^2$
s$^{-1}$, with a temporal average $\sim$ 10$^4$ times larger thantypical values in the open oceans. Our
estimate suggests that a similar mixing process occurs globally,particularly around the Pacific and Antarctic
Oceans.

オホーツク海における水温極小層の変動 \\The variability in the temperatureminimum layers in the Sea of Okhotsk

(上原 裕樹 \\Hiroki Uehara) 発表要旨　:

ロシア極東水文気象学研究所（FERHRI）編纂の海洋観測資料を用い, オホーツク
海における水温極小層の経年変動について調査する. 解析の結果, 北部陸棚域の
底層に見られる水温極小層（高密度陸棚水の特性を持つ）の密度（塩分）は, 50
年間に換算して約0.06 kg/m^3（0.08 psu）減少していることが示唆される.　こ
の減少傾向は, 海氷生産量の減少とともに, オホーツク東部から陸棚域への淡水
（塩）輸送量の増加（減少）が原因となっている可能性がある. 海盆中央部で
は, 100m深付近に水温極小層が見られるが（冬季混合層の特性を持つ）, その密
度や深度に顕著な長期トレンドは見られない. 混合層より深い密度面の深度変動
との関係は, 混合層より下の成層強度は長期の弱化傾向を示し, また20年程度で
変動することを示唆する.

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