海洋物理環境論  平成13年度夏学期 火曜0830〜1010

 

(シラバスに記載した内容)

 海洋物理学の基礎的概念について、観測実例等を用いて解説する。特に、日常の感覚ではなかなか理解しにくい回転系の流体力学(地球流体力学:地球自転の影響を加味した流体の運動に関する力学)の話題を中心として、以下に示すような内容に関して講義を行う。

1)海流系とその成因

 日本近海を流れる海流系(黒潮、対馬暖流、その他の海流)

2)基礎海洋力学

 地球流体力学の基礎理論と、その現場への適用

3)海洋の物理量の測定とその解析

 海の基礎的な物理量(水温、塩分、海流等)の測定手法

 力学計算等の解析手法

4)海洋環境を左右する要素としての物理環境

 

(各回の講義内容)

(第1回  4月17日)

1 導入

  海洋物理環境の概念

  海洋物理学の包含範囲

  海洋物理環境において必要な基礎概念

   地衡流バランス   エクマン層   波動

   力学計算      水塊分析

   西岸境界流     風成循環    熱塩循環 

2 日本近海の海流系  世界の海流系

  黒潮   流路  流量  変動特性  流路の分類

  親潮   対馬暖流  津軽暖流  宗谷暖流

  表層大循環  各大洋の西岸境界流

 

(第2回  4月24日)

3 海水の運動方程式

  力のバランス

  コリオリ力

  運動方程式  時間変化+移流+コリオリ=圧力勾配+粘性等

  静水圧近似

4 地衡流バランス

5 エクマンの吹送流

  エクマン螺旋  エクマン深度  エクマン輸送

 

(第3回  5月1日)

4 地衡流バランス(補遺)

  現象のスケールと地衡流バランス

  ロスビー数

  semi geostrophic

5 エクマンの吹送流(続)

  エクマン輸送と表層循環

  沿岸湧昇  赤道湧昇

6 西岸境界流

  コリオリ項の緯度変化(β項)

  f平面とβ平面

  スベルドラップバランス

 

(第4回 5月15日)

7 力学計算の原理

  密度の分布と水位

  等圧面

8 力学計算の実際

  密度の計算

   海水の状態方程式

   σt(シグマティー) 

   比容  比容アノマリー  サーモステリックアノマリー

  力学的海面高の計算

   基準面  無流面  ジオポテンシャル

  地衡流計算

 

(第5回 5月22日)

9 力学計算によらない力学的海面高

  人工衛星搭載のマイクロ波高度計

9.1 原理の概要

9.2 マイクロ波高度計のセンサーとしての計測精度

9.3 マイクロ波高度計の計測システムとしての精度

9.4 TOPEX/POSEIDON

9.5 マイクロ波高度計による成果の例

 

(第6回 6月5日)

10 海洋中の波動

10.1 風波のエッセンス

10.2 ケルビン波

10.3 ロスビー波

10.4 内部波

10.5 観測例

 

(第7回 6月12日)

10 海洋中の波動(続)

10.4 内部波

 

11 海洋の水系・水塊

11.1 T−Sダイアグラム

11.2 水塊とモード水

11.3 密度と混合

11.4 熱塩循環

 

(第8回 6月19日)

12 海洋物理観測の手法1(水温、塩分)

12.1 水温観測

12.2 塩分観測

 

13 海洋物理観測の手法2(海流)

13.1 音波ドップラー流速計(ADCP)

13.2 漂流ブイ

13.3 係留観測

 

(第9回 6月26日)

13 海洋物理観測の手法2(海流)(続)

13.2 漂流ブイ

 

14 海洋物理観測の新技術

14.1 中層フロートとARGO計画

14.2 海底ケーブル

14.3 音響トモグラフィー

 

15 観測データの処理

 現象のスケールと分解能

 グラフの見方

 時系列解析

 スパイクデータの処理

 主成分分析と経験直交関数

 

(第10回 7月17日)

16 海洋物理と社会

 防災

  漂流予測  津波高潮

 環境アセスメント

  埋め立て計画による環境変化のモデル

  沿岸温廃水

 海運

 気象

 水産

  漁業情報サービスセンター

  

17 海洋物理情報管理

 日本海洋データセンター

 

18 まとめ

 

 

平成13年度海洋物理環境論のレポート課題