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第 409 回 大気海洋物理学・気候力学セミナー のおしらせ
日 時:10月30日(木) 09:30 - 11:00
Date :Thu., 30th Oct. 09:30 - 11:00
場所 :低温科学研究所 3階 講堂
Place:Institute of Low Temperature Science, 3F, Auditorium
発表者: 中田英太朗 (D2)
Speaker:
題目:熱帯低気圧によって生じた亜表層水温偏差の冬季再出現
Title:Wintertime reemergence of ocean subsurface temperature anomalies induced by tropical cyclones
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要旨:熱帯低気圧(TC)は主に夏季の熱帯海洋上で発生・発達する。TC が海上を通過すると強風により海洋が鉛直にかき混ぜられ、海洋表層には冷水偏差、亜表層には暖水偏差が生じる。表層の冷水偏差はおよそ1か月程度で解消されることが衛星観測から知られている。一方、亜表層の暖水偏差は長期間海洋内部に留まると考えられており、その場合、海洋は TC 通過によって正味で熱を吸収することになる。近年の数値実験による研究では、この亜表層の暖水偏差が冬季の混合層に取り込まれ、海洋表層の昇温を引き起こす可能性が指摘されている。しかし、数値モデルで TC に対する海洋応答や混合層厚の季節変化を正確に再現することは難しく、このプロセスについての観測データに基づく検証が必要である。 本研究の目的は、TC によって生じた亜表層水温偏差の冬季再出現過程の観測的検証である。Argoフロートによる水温鉛直プロファイルと、衛星観測に基づく海面水温(SST)、海面高度(SSH)、および海面熱フラックス(NHF)のデータを用い、北太平洋西部における TC 通過域のコンポジット解析を、通過の1か月前から1年後までの期間において行った。その結果、TC 通過直後には亜表層に暖水偏差が形成され、その後、海洋内部で拡散しつつ西進する様子が確認された。Argo フロートに基づく解析により、西進した先の海域では、通過100日後以降に亜表層および表層で暖水偏差が見られた。表層の正の水温偏差は衛星プロダクトでも確認された。NHF のコンポジット解析結果から、TC 通過100日後以降に見られる表層の昇温は NHF だけでは説明できず、亜表層暖水偏差の混合層へのエントレインメントの寄与が示唆された。 これらの結果は、主に夏季に発生・発達する TC が冬季の海洋表層を暖め、冬季の大気にまで影響する可能性を示唆する。 Abstract: Tropical cyclones (TCs) mainly intensify over tropical oceans during summer. When a TC passes over the ocean, strong winds induce vertical mixing, producing a negative temperature anomaly at the sea surface and a positive anomaly in the subsurface. Satellite observations have shown that the sea surface cooling typically decays within about one month, whereas the subsurface warm anomaly is thought to persist within the ocean for a longer period. In that case, the ocean gains net heat through TC passage. Recent numerical studies have suggested that this subsurface warm anomaly can be entrained into the winter mixed layer, leading to sea surface warming. However, numerical models still have difficulties in accurately reproducing the ocean response to TCs and the seasonal variation of the mixed layer depth, highlighting the need for observational validation of this process. This study aims to provide observational evidence for the wintertime reemergence of subsurface temperature anomalies induced by TCs. Using temperature profiles from Argo floats and satellite-based datasets of sea surface temperature (SST), sea surface height (SSH), and net heat flux (NHF), we conducted composite analyses over TC-affected regions in the western North Pacific from one month before to one year after TC passage. The results show that a subsurface warm anomaly forms after TC passage and subsequently propagates westward, diffusing within the ocean interior. The Argo-based analysis shows that in the downstream region, both subsurface and surface temperatures increase after approximately 100 days. The positive surface temperature anomalies are also confirmed by satellite-based analyses. The NHF composite indicates that the surface warming observed after about 100 days cannot be explained solely by surface heat fluxes, suggesting a contribution from the entrainment of subsurface warm anomalies into the mixed layer. These findings suggest that TCs, which mainly intensify during summer, can contribute to sea surface warming and potentially influence the atmosphere in the following winter. --------
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