日本海の深層には,日本海全体をぐるっと反時計回りに一周する流れが存在する
ことが,最近の観測(永野 2000)で明らかになって来た.しかしこのような流
れは,深層循環の標準理論であるストンメル・アーロンス理論(Stommel and
Arons 1960)から予想される流れとは大きく異なる.観測と理論が一致しない!
おそらく観測も理論も間違いではない.観測はきちっと行われているし,理論も
実証例がある.ということは…?
ストンメル・アーロンス理論は,深層循環形成の力学的仕組みを説明する理論だ けど,ストンメル・アーロンス以外の仕組みもあるのではないか,日本海ではそ の新たな仕組みがあるのではないか,と考えた.
観測によると,日本海深層では強い渦がいくつも見られる.二次元乱流の理論に よれば,このような渦は,非線型相互作用によって,水平規模がどんどん大きく なる.日本海の場合,一番大きくなった渦が,日本海全体をぐるっと一周する流 れになったと考えることができる.これがもう一つの力学的仕組みか….
この予想には,以下の二つの問題が残されている.
- 最初の渦がどのようにしてできるか
- 日本海全体を一周する流れ(渦)は何故反時計回りなのか(何故時計回りで はないのか)
出ました出ました.観測結果と定性的に一致する深層循環が出ました.上の予想
はあたっているか,力学バランスを調べたら…,
- 対馬暖流の不安定(傾圧不安定)が渦を生成.ただし,時計回り・反時計回 り対称な渦を形成.
- 海底地形と地球自転による制約(渦位の保存による制約)のため,反時計回 りの渦のみ選択される.
さらに詳しく調べると…,長くなるのでこの辺で止めます.この研究で,日本海 の深層循環が,ストンメル・アーロンス理論と異なる仕組みで駆動され得ること が示せた.