東海南西部(日本海)のメソスケール変動の強い地域における内部波の増強観測

Observations of enhanced internal waves in an area of strong mesoscale variability in the southwestern East Sea (Japan Sea).

• Suyun Noh
• SungHyun Nam

抄録

局所的な慣性周波数に近い海洋内部波または近慣性内部波と、潮汐起源の内部波または内潮は、低周波の内部波の2種類である。それらの相互作用や背景場との相互作用、そして、近慣性周波数や潮汐周波数を超える高周波数での内部波は、海洋の混合やエネルギー・物質の循環に重要であるにもかかわらず、ほとんど報告されていませんでした。本研究では，東海南西部（日本海）で観測された高周波連続周波数波（CFW）の5つのエピソードごとの増強を報告し，近慣性波（NIW），半日周期内潮（SDIT），メソスケール流場，およびそれらの相互作用との関連でCFWの増強の原因を議論した．NIWは局所的な表層風の強制力により増幅され、波の捕捉を介してメソスケールのひずみと大きく相互作用することがわかった。SDITは遠隔地で生成され、メソスケール流場に大きく依存して観測点に伝搬した。その結果、5つのエピソードのCFWは、局所的に発生したリー波というよりも、NIWやSDIT、あるいはそれらの波浪相互作用が増強された結果であることが示唆された。我々の研究は、慣性波から浮力波までの内部波の変動にメソスケール循環が大きな影響を与えていることを示唆している。

Oceanic internal waves near the local inertial frequency or near-inertial internal waves and internal waves of tidal origin or internal tides are two types of low-frequency internal waves. Their interactions, interaction with background field, and resulting internal waves at higher frequencies beyond the near-inertial and tidal frequencies have rarely been reported despite its importance on ocean mixing and circulation of energy and materials. Here, we present five episodic enhancements of the high-frequency or continuum frequency waves (CFWs) observed in the southwestern East Sea (Japan Sea) and discuss causes for the enhanced CFWs in relation to near-inertial waves (NIWs), semidiurnal internal tides (SDITs), mesoscale flow fields, and their interactions. The NIWs were amplified due to local surface wind forcing, significantly interacting with mesoscale strain via wave capture. The SDITs were generated in a remote place and propagated into the observational site, largely depending on the mesoscale fields. The observational results suggest that the five episodes of CFWs are results of enhanced NIWs or SDITs, or their wave-wave interaction, rather than locally generated lee-waves. Our study suggests the significant impact of mesoscale circulation on the variability of internal waves from near-inertial to buoyancy frequencies through multiple pathways.