1 0 0 0 OA 海上気象パラメータの日内変動
- 著者
- 石田 明生 中田 喜三郎 青木 繁明 沓掛 洋志 岸 道郎 久保田 雅久
- 出版者
- 日本海洋学会
- 雑誌
- 海の研究 (ISSN:09168362)
- 巻号頁・発行日
- vol.11, no.2, 2002-03-05
北太平洋における水塊とフロンの分布と特徴を,海洋大循環モデル(GCM)によって調べた。さらにGCMの実験によって得られた移流と拡散場を用いて,海洋による人為起源のCO_2の取り込み量を見積もった。GCM実験において用いられる拡散のパラメータ化と海面外力の違いが,CO_2の取り込み量に与える影響を,三つの実験によって調べた:すなわち,これまでの多くのモデルで用いられてきた水平・鉛直拡散過程による実験(RUN1),等密度面拡散を導入した実験(RUN2),等密度面拡散とともに,水温と塩分に冬季の海面境界条件を与えた実験(RUN3)である。水塊とフロンの現実的な分布は,等密度面拡散モデルによって再現された。水平・鉛直拡散のモデルは塩分極小や現実的なフロンの侵入を再現できなかった。塩分極小層の深さは冬季の外力のもとで,よりよく再現された。これらの結果は等密度面拡散と冬季外力の両者が,モデルによる水塊とフロンの再現に必須であることを示唆している。RUN3で得られた移流と拡散場を用いた人為起源のCO_2の海洋による取り込み量は,1990年において19.8Gt Cであった。この値は水平・鉛直拡散過程を用いたRUN1の結果より約10%大きい。これまでのモデルが,人為起源のCO_2の吸収源と考えられている中層の水塊構造をよく再現できなかったことから,本研究の結果は,これまでのモデルが海洋による人為起源CO_2の取り込み量を小さく見積もっていたことを示唆している。
1 0 0 0 海洋数値モデルにおけるデータアシミレーションの基礎研究
初めに、洋海数値モデルとして北太平洋順圧モデルを開発した。また、海上風データとして、海上観測データ・人工衛星データ・大気大循環モデルの解析データを収集し、解析を行った。その結果、2種類の人工衛星データ(Geosat海面高度計・DMSPマイクロ波放射計)の間には大きな相違は無いが、海上観測データはそれに比較して風速が大きく、また、解析データは小さい事がわかった。さらに、これらの海上風データによって前述の順圧モデルを駆動した結果、海上風データの種類によって黒潮の流量が大きく変わることがわかった。次に、複数の熱赤外画像から海面流速場を算出する2種類の方法、最大相互相関法とインバース法について検討を行った。その結果、インバース法は等温線に直交する流速成分を非常によく再現する事がわかった。また、非発散の条件を付加してインバージョンを行うと、擾乱場に対する、等温線に平行な流速成分は、比較的よく再現できる事がわかった。両者の方法を用いて得られた流速場を、同じ期間の漂流ブイの軌跡と比較検討した結果、よい一致をみた。最後に、Geosat海面高度計による風速データを初期推定場、DMSPマイクロ波放射計による風速データを観測値として客観解析(修正法)を適用し、最適な風速データセットを作成することを試みた。得られた風速値を海上ブイ風速と比較した結果、両者は非常によく一致した。
1 0 0 0 衛星計画による大規模の水・熱エネルギーフローの解明
3年計画の最終年度であるので、今までの研究成果の取りまとめを中心に研究活動が行われた。まず、陸域班では、顕熱・潜熱フラックス、アルベド、土壌水分などの物理量の推定が第2年度に引き続き行われた。海洋班では、ほとんどの月平均フラックス求められたので、それらを用いて、海洋内部の熱輸送などが解析された。その結果、西太平洋暖水域の維持機構について、中部太平洋で暖められた水が西に移流される、という関係が明らかになった。大気班では、大気中のエアロゾルや、雲の微物理量の推定が行われ、世界で初めて、広域・長期にわたるデータが得られた。植生班では、NOAAのGACデータを再処理することにより、新しく、土地利用分布を解析した。モデル班では、衛星データのモデルへの取り込みについて研究を深め、マイクロ波による水蒸気データの影響が大きいこと、高度計のデータが非常に重要であることなどが得られた。又、衛星データとモデルを用いた大陸規模の熱輸送・水輸送の推定が行われた。最近の衛星データを用いることにより、この推定が改善されることが示された。成果報告会も2回開催し、又、成果報告書も年度末に刊行する予定である。