検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Effect of submesoscale eddies on oceanic dispersion of materials in a coastal area off Fukushima analyzed with a downscaling system

多段ネスティングを用いた福島県沖合における準中規模渦が物質拡散に与える影響評価

上平 雄基   ; 川村 英之  

Kamidaira, Yuki; Kawamura, Hideyuki

近年の研究成果から、陸棚や沿岸域では、水平スケールが数十キロメートルの準中規模渦による乱流拡散が物質輸送に大きな影響を与えることが明らかになってきた。本研究では、米国で開発された領域海洋モデリングシステムROMSを用いて、2段階のネスティングにより福島沿岸域における水平解像度が1キロメートルまで高解像度化することが可能なダウンスケーリングシステムを構築し、準中規模渦に伴う沿岸海洋力学過程を解析するとともに、それらが福島第一原子力発電所起源の放射性セシウムの輸送に与える影響を評価した。ダウンスケーリングに必要となる水温・塩分等の海洋物理場の初期・境界条件データには、気象庁気象研究所で開発された海洋データ同化システムMOVEで計算されたデータを使用した。シミュレーションによる海面高度の時空間的変動は、人工衛星で観測された変動とよく一致しており、ダウンスケーリングにより計算された準中規模渦が現実的なものであることが確認できた。また、福島第一原子力発電所を放出源とする放射性セシウムの福島県沖合における移行過程は水平解像度に依存し、海岸線に沿った南北方向への輸送等に相違が確認された。このことから、沿岸域における福島第一原子力発電所起源の放射性セシウムの移行を現実的に評価するには、準中規模渦を再現することが可能な水平解像度が必要なことが示唆された。

Recent studies suggested that turbulent mixing by submesoscale eddies is prominent for oceanic dispersion of materials in continental shelves and nearshore areas. A multiple nesting methodology enables us to reproduce submesoscale eddies in order to investigate their effect on surface mixing and associated material transport. In this study, downscaling simulations in a coastal area off Fukushima with a horizontal resolution of 1 km were conducted by using the Regional Ocean Modeling System (ROMS). Initial and boundary conditions for oceanic field such as temperature and salinity were given by reanalysis data calculated by an ocean data assimilation system MOVE developed at Japan Meteorological Agency (JMA). A comparison with the satellite altimetry data demonstrated a good agreement with measurement. Analysis of surface normalized relative vorticity suggested that meso- and submeso-scale eddies are enhanced as a horizontal resolution is finer. In addition, we simulated oceanic dispersion of Fukushima tracer to investigate the effect of submesoscale eddies on transport of Fukushima-derived radioactive materials. It was demonstrated that movement of Fukushima tracer in the coastal area depends on horizontal resolution, which suggests an importance of submesoscale eddies to evaluate oceanic pollution associated with the Fukushima disaster.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.