博士（地球環境 科学）

ビ ニュ ーケーノ ヾルサラ学 位論文題名
Pathways and EffCtSOftheIndoneSlanThroughnOWWaterintheIndianoCean： AmodelStudy（インドネシア通過流のインド洋における経路と影響：モデル研究）

学位論文内容の要旨
Indonesian Throughflow (ITF) is a system of curre
nts flowing fro
m thePacificto the Indian Ocean via Indonesian Straits, with an annual mean volume transport ofnearly 10 Sv (1 Sv = 106 m3s"). The ITF water is relatively fresh and warm compared to
the Indian Ocean waters and this large scale transport is expected to have significant
impact on the Indian Ocean climate. While much less is known about the pathways of theITF within the Indian Ocean, whose understanding is necessary, for fin
dingthe impactof
the ITF on the Indian Ocean. This research is focused on the detailed three dim
ensio
nal
trajectories of the ITF in the Indian Ocean and to categorize its impact on the IndianOcean climatology.
The3‑Di
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FintheIn
dianOc
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denti
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an OGCM, with a combined set of tools (1) Lagrangian particle trajectories, (2)passivetracers and (3) activetracers (temper
atureandsalinity).Eachof thesetoolshasits own
advantages and limitations to represent the water mass pathways. The Lagrangianparticles, withouthorizontal andvert
icalmixing, su
ggestthatat t
he en
tranc
e reg
ion t
hesurface ITF subducts along the northwestern coast of Australia, and then travelsacro
ss
the Indian Ocean along the thermocline depths. The subsurface ITF more directlydeparts
westward and crosses the Indian Ocean. Using the passive tracers, which are mixed
vertically under convec
tionas well ashorizonta
lly due to‑ diffusion, the ITFis shownto
undergo vigorous mixing as soon as it enters the Indian Oceanandmodif
ies its upper T‑Scharacteristics. Thus, the surface and subsurfa
ce IT
F wat
er ma
sseslosetheiriden
tities.
The ITF partially upwells along the southern Java‑Sumatra coast and spreads
southwestwards owing to the planetary waves in the Southem Tropicallndian Ocean.
Upon reaching the western boundary, the ITF reroutes into thr
ee distinct depthranges, owing to the seasonal reversal of the Somali region, Route‑l: across theIndi
anOcean just to the south of the equator (200m‑300m), Route‑2: across the Indian Oceanto
the north of the equator (100m‑200m) and Route‑3: upwells in the Somali region andspreads all over the surface of the northern Indian Ocea
n. The sea
sonal
ity of theSomali
Current is crucial to spread the ITF along Route‑3 during summer monsoon (Apr‑Oct)
and Route‑2 during winter monsoon (Nov‑Mar). The meridional slope of the ITF layer isrevea
led in theparticletrajectoriesandt
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e‑ 1661―

north and around the main thermocline in the south of the equator. The basin‑wides
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Theeffec
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with the major pathways shown by the Lagrangian particles and the passive tracers.
Theseeffec
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TF isresp
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rawarming ( 3 0C) and freshening ( 0.2 psu) of the thermocline depths (100 m)alongthemainstream(100St0200S).Hovwever,indir
ecte
f:
fe
ctsa
revisibleinafe
wspo
ts:i.e.,thewarm and saline feature is produced off the southwes
terncoastof Austra
lia around300S
caused by the eastward surface current, which is under the thermal wind relationshipowing to the warm and fresh ITF component. The same character enhances verticalconvection and warms the surface around 400S. The Arabian Sea High Salinity Water is
produced more extensively with the ef
fectsof t
he Somaliupwel
ling,whic
h isorigi
nallystrengthene
d bythe freshand warm ITF.
The ITFinteractswiththea
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os
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mely,thee
nt
rance
region close to the northwestern coast of Australia, Somali upwelling region, andequatorial Indian Ocean and has influenc
e onthe climat
e. Inaddition,theITF modifi
esthe basin wide circulation of the Indian Ocean by affectingthewatermassproperties.
Thus the understanding of 3‑D pathways helped us to find the impact of theITFon the
Indian Oce
an climatein more detail.

− 1662 ‑学位論文審査の要旨
主査教授

池 田元 美

副査

教授

久 保川

副査

助 教授

三 寺 史 夫 （ 低 温 科 学 研 究所 ）

副査

助 教授

升本 順 夫（ 東 京大 学 大学 院理学 系厚研 究 科）

学位論 文題名
PathwaysandEffeCtSOft
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Water
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Study（イン ドネシア通 過流のインド洋における経路と影響：モデル研究）

太平洋 からインド洋に流れ込むインドネシア通過流（ITF)は10Svの平均流量を持っており、高温低塩水をインド洋に運んで、気候状態に影響を与えている。ITF水の流路は明確になっておら ず、それを理解することはインド洋へのインバクトを知る基本である。本研究ではインド洋中の3次元流跡線を求め、気候状態への影響を記述する。
海洋大 循環モデルを用いて3次元流跡線を特定するには、（1）ラグランジアン粒子追跡、（2）受動卜レーサー、（3）能動トレーサ一（水温、塩分）を用いる。これらの道具はそれぞれの利点と欠点を持っている。ラグランジアン粒子は水平・鉛直拡散を受けず、表層I
T
F
水が流入 口付近からオーストラリア北西岸に沿って沈み込み、そこから温度躍層付近を西に向う流れを表わす。亜表層I
TF
水は南下せずにインド洋を西進する。拡散によって水平・鉛直に混合する受動トレーサーは、IT水Fがインド洋に入るとすぐに混合されることを示す。このようにして、表層I
TFと亜表層I
TFは独自性を失ってしまう。ITF
水は部分的にジャワ・スマ卜
ラ沿岸で湧昇し、惑星波として南熱帯インド洋を南西に広がる。
インド 洋西端にたどり着くと、ITF水は季節変動するソマリ海流によって3つの異なる深さに分かれ る。ルート1
は赤道の少し南 (200―300m深）、ルー卜2は赤道の北（100−200m)、ルート3はソマリ域で湧昇し北インド洋表層に向う。ソマリ海流の季節変動が、ITF
水を夏にはルート 3、冬にはルート2と分けるのである。ITF
水は北部インド洋で表層近く、赤道ではずっと深 く温度躍層あたりに存在している。インド洋全体に広がるために、20年以上も滞在することになる。
IT
F水の温度・塩分への影響は、ラグランジアン粒子によって示される流路と整合性がある。
これは直接的影響に分類され、一方、間接的影響はIT
Fがインド洋全体の循環を変えるために現れる。 直接的影響は主流路（南緯10−20度）に沿う温度躍眉（100m)の水温を3度上げ、塩分をO．2下げる。間接的影響はI
ゝくつかの箇所に現れる。たとえぱ、オーストラリア南西岸（南緯30度）の高温高塩部分は、ITF水が作る低密度パンドに伴う地衡流が岸に向うためにできる。ま た南緯40度では鉛直混合を盛んにして、表層水温をあげる。ソマリ海流を強めて、アラピア海の高塩分水を増やすのも間接的影響である。
― 1663−

以上に述べたように、ITF
水はオース卜ラリア北西岸、ソマリ湧昇域、赤道域の上の大気と相互作用し、気候に影響を与える。さらに、ITF
水は水塊構造を変えて、インド洋全体の循環に影響を与える。このように3次元流路を理解すれば、インド洋の気候状態へのインバクトをもっと詳細に見出すことができる。
審査委員一同は、これらの成果を高く評価し、また研究者として誠実かつ熱心であり、大学院博士課程における研鑽や修得単位などもあわせ、申請者が博士（地球環境科学）の学位を受けるのに充分な資格を有するものと判定した。

― 1664ー