(& 日本沿海予測可能性実験の短い紹介)

海洋研究開発機構 アプリケーションラボ
美山透Ocean Prediction around Japan• Started since December 2001

JCOPE2
Princeton Ocean Model

JCOPE2

水平分解能 1/12º
46鉛直一般化σ座標
北太平洋1/4ºモデル
よりネスト（単方向）
3D-var assimilation

FRA-DATA network

Without FRA-DATA

With FRA-DATA

FRA-DATA have not been conveyed to the international
data archive based on GTS in real-time manner, and theocean forecast systems were not able to utilize them forthe real-time prediction.
(Miyazawa et al. 2007 Umi-To-Sora)1週間に一回更新(木曜）、2ヶ月先の予測を公開
webページで公開している図の例

2015年
3月14日
から3月30日を予測した例

(毎週金曜日更新)

http://www.jamstec.go.jp/aplinfo/kowatch/

予測
予測検証

解説

(2-3週間１回程度更新)
http://www.jamstec.go.jp/jcope/htdocs/e/kow/
黒潮続流のindex

JCOPE home
page English1993年から現在 Daily data
非営利・学術利用を目的とした利用のため無償配布
Isobe et al. 2012

JCOPE2は豊後水道ダウンスケール(FVCOM)の境界条件

Chang et al. 2015

ウナギの稚魚の回遊

Varlamov et al. 2015: M2baroclinic tide variability
modulated by the ocean circulation south of Japan.
Journal of Geophysical Research: Oceans, 120, 36813710.
水平分解能 1/36º
46鉛直一般化σ座標
JCOPE2よりネスト（単方向）
JCOPE2の5-day running meanにnudge

2 week forecast
every day領域

125E-148E, 24N-48N, 46 層

期間

2002-2015 (continues ..) (10年超)格子

1/36 度 (3km)海底地形

GEBCO8 (1/120度)

陸岸地形

DIVA-GIS, GADM v2 shape files (GrADSoption)

大気外力

NCEP CFSR

潮汐外力

OTIS (1/12 度) ８分潮 Pacific Atlas

出力間隔

1 時間平均値、日平均値

データ同化

FRA-JCOPE2 再解析データ水温塩分に
緩和

物理モデル
等

Mellor-Yamada-Nakanishi-NiinoFuruichi混合層モデル、海氷なし

出力変数

海流・水温・塩分・水位

Animations of sea surface height gradientLong-term reanalysis (3km grid)Down-scaled simulation (250m grid)Seabird as drifting buy(Yoda et al. 2014 PiO)

Sea Turtles as subsurface float(Miyazaki et al. in press Marine Biology)

Initialized on Nov 22, 2015

SSH=0.1 m

Ensemble Mean

SSHEnsembles

渦-地形相互作用による
北太平洋亜寒帯前線域での準定常ジェット

Shade:Temperature
Vector:Velocity(red: >10 cm/s)
at 30m depth

Shade:
Temperatu
Vector:Velocity(red: >10 cm/s)
at 30m depthShade:Temperature
Vector:Velocity(red: >10 cm/s)
at 30m depth

Shade:
Temperature
Vector:Velocity(red: >10 cm/s)
at 30m depth(赤ベクトルは >0.1 m/s)

流速はJCOPE２再解析の気候値

topography

Sverdrup transport

ZonalWind(N/m^2)

Control run

flat bottom

velocity of 1st layer and interface anomaly

Barotropic transport (Sv)Barotropic transport(Sv)Contour: Characteristic curve
Shade: 27.2σθ depth (m, anomaly to region ave.)1. なぜ地形上に時計回りの循環ができるのか？
2. 時計回りの循環があると、なぜ磯口ジェットができるのか？

1. なぜ地形上に時計回りの循環ができるのか？
2. 時計回りの循環があると、なぜ磯口ジェットができるのか？

shallow

浅い方を右に見た循環が形成される。

Sverdrup循環

x1orx4

風応力に対する東西factor-+

Zonal Wind(N/m^2)

x1 Wind factorx4 Wind factor

c.i.=1 Sv

c.i.=4 Sv

ζ : barotropic current vorticitydf
H(c.i. 0.5 x10-8m-1s-1)

f +ζ
H

高渦位
低渦位
渦位の一様化1. なぜ地形上に時計回りの循環ができるのか？
2. 時計回りの循環があると、なぜ磯口ジェットができるのか？

ψT ≡

H1H
ψ1 + 2 ψ 2HTHTψ C ≡ ψ 1 −ψ 2 = hBarotropic stream function
Baroclinic stream function

Baroclinic vorticity equation−

f Z 
∂ −2Rd ψ C + J (ψ C , QC ) = J ψ T , 0 b  − Rd− 2 w *H2 ∂t()

If steady and no forcingCharacteristic curve

f 0 : Coriolis

β : Planetary βJ (ψ C , QC ) = 0

H1 , H 2 : layer depth H1  f 0 Z b ψ TQC ≡ β y + + 2
HHRd 2 TZ b : bottom topography

β topography barotropicΨc (or layer anomaly) is conserved along Qc

H=
H1 + H 2
T
Rd : deformation radius

(shade)Without barotropic term

(contour)With barotropic term

Sensitivity Test磯口ジェットは、亜熱帯・亜寒帯循環の境目に存在し、海膨の東に定在するジェットである。
海膨の上で時計回りに順圧流ができることが力学で重要である。
順圧流は渦-地形相互作用（いわゆるネプチューン効果）によって発生する。
海膨上の順圧流は、傾圧特性曲線の集中（等圧面の勾配）を生む。そこに出来る流れが磯口ジェットである。