海の研究

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近慣性周期の内部波は，密度成層が弱くなるほど，地球回転ベクトルの水平成分Ω cos φ（φは緯度，Ωは自転角速度）の影響が無視できなくなる。特に，日本海深層の底層水（Bottom Water）のように，浮力振動数（N）がほぼ零となる均一流体内に存在できる波はGyro-scopic Wave（GsW）とも呼ばれる慣性波（inertio wave）に限られる。しかし，これまでGsW の存在を支持する観測的証拠は得られていない。そこで，本研究ではGsW を含む内部慣性重力波の線形理論解析を行った。その分散関係からは，南方へエネルギー伝播する近慣性周期のGsW が海底で反射する際，入射波の鉛直低波数から反射波の鉛直高波数へと非対称な伝播経路（Ray path）を示すことがわかった。Polarization relation からは，北半球の場合，反射波の水平流速楕円（真の流速楕円の水平面射影）がほぼ真円の時計回りであるのに対し，入射波の水平流速楕円は時計回りから反時計回りへ遷移する，という興味深い特性も明らかになった。これらの理論的知見と数値モデルを用いたGsW の再現実験を根拠として，我々は海底近傍に設置された係留系の流速記録が示す特徴の中に，GsW の海底反射を示唆する証拠をみつけることができた。

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