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第 208回 大気海洋物理学・気候力学セミナー のおしらせ
日 時： 9月 30日(木) 午前 09:30
場 所： 環境科学院 D棟2階 D201号
発表者： 藤崎 歩 (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)
\\Ayumi Fujisaki, Post Doctoral Fellow, ILTS
題 目： 風による Ice bands と lee波の生成\\Formation of ice bands and lee waves by windows
発表者： 西垣 肇 (大分大学教育福祉科学部/講師)
\\Hajime Nishigaki, Lecturer, Oita University
題 目： 沿岸側プール域を伴って海底斜面から離
れる亜熱帯西岸境界流：黒潮直進路への示唆
\\Subtropical western boundary currents separating from bottom slopes with inshore pool regions: An indication to the Kuroshio near-shore path
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風による Ice bands と lee波の生成 \\Formation of ice bands and lee waves by winds
\\(藤崎 歩 \\Ayumi Fujisaki）発表要旨 :
風に対する氷縁と 海洋のlee波の結合応 答としてのIce bands の生成機構を提案する。数値実験に は 静水圧近似、2次元 高解像海氷海洋結合モデル (x,z) = (250m,1m) を用いる。Up-ice wind (Ekman 輸送が氷 縁から開放水面に向かう風) において、海洋表面における応 力は氷縁において不連続となり、氷縁後方にlee波を生じる。Ice bandsはこれに伴う海洋の収束、発散により生成する。海氷下では高 ポテンシャル渦度の薄い層が形成され、また氷縁は成層した海洋上 を滑りやすくなっているため、supercritical条件 (氷 縁移動速度 > 傾圧位相速度)を満たしやすい。Ice bands は 対応する lee波 よりも長波長となるが、こ れは海洋-海氷間応力がローパスフィルタとして作用するから である。 Lee波に伴う鉛直流速はオーダー10^1m/day程にもなり、海底 付近まで到達し、海洋の鉛直混合および海氷融解に寄与していた。 このような小スケール過程は大循環モデルでしばしば用いられる2.5km, 5km といった格子サイズでは解像できない。 A mechanism for the formation of ice bands is proposed as a coupled response of ice edge and lee waves to wind under the hydrostatic approximation. A high-resolution ice-ocean coupled model is used in an x-z domain with grid sizes (x,z)= (250m,1m). Under an up- ice wind, such that the Ekman transport is away from the ice edge, the nearly discontinuous surface stress between at the ice-covered and open seas generates lee waves. A thin layer of high-potential vorticity fluid under the ice is produced by the Ekman forcing, enabling the ice edge to rapidly slip over less stratified water. This is favorable for supercritical conditions when lee waves are generated. Ice bands are formed by the corresponding convergences and divergences. An analytical solution is derived to show that ice bands have longer widths than the lee-wavelengths because the ice-ocean stress creates the smoothing effect. Vertical motions associated with the lee waves have speed of the order of 10^1m/day, extend to the bottom, and contribute to deep vertical mixing and the subsequent melting of the ice. These small-scale features are not modeled well with 2.5 km and 5 km horizontal grids that are often used in ocean general circulation models.
沿岸側プール域を伴って海底斜面から離れる亜熱帯西岸境界流：黒潮直進路への示唆
\\Subtropical western boundary currents separating from bottom slopes with inshore pool regions: An indication to the Kuroshio near-shore path
(西垣 肇 \\Hajime Nishigaki）発表要旨 :
沿岸側にプール域を伴って海底斜面から離れる亜熱帯西岸境界流の力学を調べた。 プール域とは，亜熱帯循環の水が進入せず流れが弱い海域を指す。黒潮直進路に おいては境界流と沿岸水との境界が明確にみられるが，本研究はその力学的理解 を目指した。理想化条件下の数値実験を用いた。その結果において，かなり簡単 な条件で黒潮に似たプール域を伴う流れパターンが実現する。海底斜面下部の深 層に反流がみられ，観測と整合する。この海域では，険しい傾斜にもかかわらず 深層渦位勾配が小さい。この海域では，上層境界流が海底斜面を感じて西側への 進入を阻まれる。他の海域では深層流が弱く，上層境界流は海底斜面を感じない で西岸に達する。境界流の流量に対する感度をケーススタディで調べた。流量が 大きいときプール域は壊される。次のメカニズムが示唆される。傾圧流量が多い とき，等密度面が海面露出し，不安定をひきおこして沿岸域に擾乱をつくる。 The dynamics of subtropical western boundary currents separating from bottom slopes with inshore pool regions, where the water of the subtropical gyre does not enter and the velocity is small, are investigated. This study is intended to understand the dynamics of the near-shore path of the Kuroshio, which have distinct boundaries between the boundary current and the coastal water. Numerical experiments under idealized conditions are made. The results show flow patterns with pool regions similar to the Kuroshio under quite simple conditions. A deep counter current is present on the lower bottom slope, which represents observed deep currents. In this region, bottom-layer potential vorticity gradient is small despite steep topography. In this region, the upper boundary current feels the bottom slope and is kept from moving farther westward. In the other region where the bottom-layer velocity is very small, the upper boundary current is free from the bottom slope and moves westward to the coast. The sensitivity to the volume transport of the boundary current is investigated by case studies. The pool regions are broken in cases with large volume transports. It is indicated that these unsteady inshore regions are produced by instability caused by an outcrop of the upper isopycnal, which is led by a large baroclinic volume transport.
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