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風応力 W2 を与えた場合(R1C-Tatl-W2)

ドキュメント内 全球熱塩循環において南大洋の果たす役割 (ページ 138-149)

第 3 章 回廊効果が深層循環に与える影響 17

4.1 単一海盆

4.1.1 風応力 W2 を与えた場合(R1C-Tatl-W2)

4 章 南大洋の風と深層循環

図 4.1: [R1C-Tatl-W2]水深 525 m における(左上)浮度偏差の分布.等値線間隔:

5×104 [m s2].(右上)圧力偏差.等値線間隔:10 [hPa].水深 2750 mにおける(左下)

浮度偏差の分布.等値線間隔:5×105 [m s2].(右下)圧力偏差.等値線間隔:1 [hPa].

図 4.2: [R1C-Tatl-W2]海底(5000 m)における(左上)浮度偏差の分布.等値線間 隔:5×105 [m s2].(右上)圧力偏差.等値線間隔:1 [hPa].(下)ベクトル:海底水平 流速の分布 [cm s1].水深 4500 mの鉛直流速(上向き正;カラー;[cm s1]).

図 4.3: [R1C-Tatl-W2]最上段は順圧流線関数.等値線間隔10 Sv.水深525 m にお ける(二段目)ベクトル:水平流速,カラー:鉛直流速[cm s1].(三段目)浮度偏差.等 値線間隔 5×104.(最下段)圧力偏差.等値線間隔 10 hPa.

図 4.4: [R1C-Tatl-W2]最上段は 1500 m における水平流速(ベクトル)と鉛直流速

(カラー) [cm s1].水深2750 m における(二段目)水平・鉛直流速.(三段目)浮度偏 差.等値線間隔 5×105.(最下段)圧力偏差.等値線間隔 1 hPa.

図 4.5: [R1C-Tatl-W2]最上段は 3000 m における水平流速(ベクトル)と鉛直流速

(カラー) [cm s1].水深4500 m における(二段目)水平・鉛直流速.(三段目)浮度偏 差.等値線間隔 5×105.(最下段)圧力偏差.等値線間隔 1 hPa.

図 4.6: [R1C-Tatl-W2](左上)表層(75 m)の密度分布.等値線間隔:実線 0.2 [kg m3],破線 0.02 [kg m3].(右上)東西平均密度.等値線間隔:実線 0.2 [kg m3],破線

3 .(下段)子午面流線関数.等値線間隔: .

NA-MOC の強化に対応して北半球西岸の放熱は W0 より大きい(図4.7).南半球の 海峡より北の西岸では亜熱帯循環における西岸境界流による暖水移流に対応して放熱が 増える一方,内部領域では海面の北向きエクマン輸送による冷水移流に対応して加熱が強 まる.また,海峡域では深層からの冷水湧昇に対応して加熱が強まる.

図4.8上段に対流調節の深さをしめす.対流調節の生じる場所がW0 よりわずかに増え るが,基本的な分布と深さは大きく変わらない.σ-ϕ 座標で見る高緯度の AA-MOC は,

z-ϕ 座標で見るより強い(図4.8下段).低緯度の AA-MOC は全体に高浮度側に移るが 流線関数の値は W0と変わらない.NA-MOC は W0よりも 5 Sv程度大きい.

子午面浮度輸送関数(図4.9)から,南北端で沈み込む AA-MOC,NA-MOCの強化に 対応して浮度の循環も増大していることがわかる.また,南緯45度–35度表層に北向き エクマン流の寄与が見える.

海峡より北では北向き浮度輸送が増加し,赤道を横切る浮度輸送は W0 の約3倍とな る(図4.10).南半球の中・高緯度の海面は W0では正味で冷やされていたのに対して,

W2 では南緯50度以北では正味で加熱に転じる(同図下段).北半球高緯度での放熱の 増加が,南半球における海面加熱の増加を補償している.

図 4.7: [R1C-Tatl-W2](左)海面参照密度への緩和による浮度フラックス.等値線間 隔:0.5×108 [m2 s3].(右)風応力なしの場合との海面浮度フラックスの差.

図 4.8: [R1C-Tatl-W2](上左)対流調節の海面からの水深 [m].(上右)風応力なし

(R1C-Tatl-W0)との差.(下段)σ-ϕ座標上の子午面流線関数.等値線間隔:1 [Sv].

図 4.9: [R1C-Tatl-W2]子午面浮度輸送関数.等値線間隔: 5×103 [m s2·Sv].点 線は1×103 [m s2·Sv].(上)z-ϕ 座標.(下)σ-ϕ 座標.

図 4.10: [R1C-Tatl-W2](上)北向き浮度輸送 [m s2·Sv].細い実線(破線)は水平 移流(渦拡散)によるもの,太い実線は両者の和である.(下)北向き浮度輸送の南北勾 配.縦軸の単位は m s2·m2s1.参照のためR1C-Tatl-W0 の場合を青線でしめす.

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