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海洋学:海洋混合によって制御される赤道太平洋の冷舌における季節的海面冷却

Nature 500, 7460 doi: 10.1038/nature12363

海面水温(SST)は、大気の重要な制御要因であり、大気海洋循環の数値モデルはその正確な予測を重要視している。しかし、多くのモデルでは、大西洋および太平洋の赤道域の冷舌(大気から正味の熱を取り込む広大な海域)でのシミュレートされたSST、特に、熱帯海洋の主要ではあるがほとんど理解されていない特徴である強い季節サイクルに大きな系統的な偏りが示されている。乱流混合が大気の加熱の季節変化と組み合わされて、SSTを決定しているとすれば、この偏りは、モデルが乱流混合を現実的に絞り込めないことに関連している可能性がある。温帯の海洋では、SSTの季節サイクルは、太陽による加熱の変化に明確に関係しているが、熱帯では、太陽入力の同様な変化がなくても、SSTは季節的に変化する。乱流混合は、長い間有望な説明とされてきたが、確固とした長期的な観測的証拠はなかった。本論文では、海洋における乱流の複数年にわたる測定結果を用いて、赤道太平洋の冷舌での混合による水面下の冷却に独特の季節サイクルが存在することを示す。北半球春季においては、大気による海洋表層の加熱が下方からの混合による冷却を超えるとき、SSTは2 K上昇する。北半球夏季においては、下方からの冷却が上方からの加熱を上回るので、SSTは下がる。横方向の移流の効果を考慮に入れると、混合による夏の冷却の強さ(4 K/月)は、加熱の項を打ち消すのに必要な強さと同等である。こうした結果から、数週間よりも長い時間スケールで混合がどのように変化するかについて定量評価が得られ、重要な海洋域におけるSSTの季節的冷却へ支配的な影響を及ぼしていることが明確に示される。

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