Formation rate of water masses in the Japan Sea

日本海における水塊の形成量

川村 英之  ; Yoon, J.-H.*; 伊藤 集通 

Kawamura, Hideyuki; Yoon, J.-H.*; Ito, Toshimichi

日本海では冬季の強い対流混合によって、亜表層や中層の水塊が活発に形成されている。日本海に存在する人工放射性核種等の環境負荷物質の一部がこれらの水塊とともに表層下に輸送されることを考えれば、表層下に存在する水塊の形成量と滞留時間を見積もることは環境負荷物質の挙動を知るうえでも重要である。本研究は、三次元海水循環モデルと粒子追跡法を用いて、日本海の水塊の形成量と滞留時間を計算することを目的としている。その結果、日本海の表層下に存在する水塊の形成量は全体で約3.63Sv(1Sv=10m/s)となった。また、数値実験では水深約1500m以深の深層水はほとんど形成されなかったが、日本海の中層に存在する日本海固有水上部と日本海中層水の形成量はそれぞれ約0.37, 1.51Svと見積もられた。滞留時間に関しては、日本海固有水上部と日本海中層水の滞留時間はそれぞれ約22.6, 2.1年となり、日本海の中層に存在する水塊は数年から数十年の時間スケールの循環を持つことが定量的に確認された。

Water masses in the subsurface and intermediate layer are formed vigorously due to strong winter convection in the Japan Sea. Taking it into account that a part of pollutants is carried into the layer below the sea surface together with such water masses, it is significant to estimate a formation rate and turnover time of water masses to study a fate of pollutants. This study aims to estimate the formation rate and turnover time of water masses by using a three-dimensional ocean circulation model and particle chasing method. The total formation rate of water masses below the sea surface amounts to about 3.63 Sv in the Japan Sea. The formation rates of the Upper portion of the Japan Sea Proper Water (UJSPW) and Japan/East Sea Intermediate Water (JESIW) are estimated to be about 0.37 and 1.51 Sv, respectively. An estimate of turnover time shows that the UJSPW and JESIW circulate in the subsurface and intermediate layer with time scales of about 22.6 and 2.1 years, respectively.