海洋中の乱流と混合に関する数値実験的研究

 

氏名:吉川 裕, 牛島 悠介, 藤原 泰

所属:京都大学大学院理学研究科

概要:海洋表層では風により発生する乱流により、活発な鉛直混合が生じ混合層と呼ばれる鉛直一様な層が形成される。この混合層の深さ(D)は、半慣性周期(π⁄(|f|)、fはコリオリ係数)のうちに1.5 U_*⁄√(N|f|)(U_*は風応力から決まる摩擦速度、Nは成層強度)程度にまで急速に深まることが知られている。多くの研究ではこの深度をDの代表値(すなわち定常値)として用いているが、実際にはDは時間変化するため、場合によっては不適切である。そこで、新たにラージ・エディ・シミュレーションを行い、その時間変化を調べたところ、5慣性周期後のDは半慣性周期の1.66倍にもなっていることが分かった。さらにパラメターを変えて実験した結果、Dの時間変化はD=1.7 U_*⁄√(N|f|) ((|f|)⁄N)^0.008 ((|f|t)⁄2π)^0.19と統一的に表されることを見出した。

 

論文掲載,発表実績:
(国内研究会等発表論文)

  • 吉川 裕 「沿岸域や縁辺海における混合過程」、日本海洋学会2018年度秋季大会沿岸海洋シンポジウム、2018年9月25日、東京海洋大学

 

(著書)

  • Yutaka Yoshikawa, “Wind-Driven Mixing Under the Earth Rotation”, Encyclopedia of Ocean Sciences (Third Edition), Elsevier, pp.586-590, 2019.

 

(その他)

  • Yutaka Yoshikawa, “A numerical simulation of surface waves, wave-current interaction, and Langmuir circulations”,The 10th International Workshop on Modeling the Ocean, Santos, Brazil, 2018年6月25-29日

 




Posted : 2019年03月01日