esc/images/journal200404/index.html How the OFES (OGCM for the Earth Simulator) simulates the climatological state of the.

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1 http://www.es.jamstec.go.jp/ esc/images/journal200404/index.html How the OFES (OGCM for the Earth Simulator) simulates the climatological state of the ocean general circulation is reported in the manuscript published in the Journal of the Earth Simulator

2 Eddy-mean flow interaction in the Kuroshio Extension region Takashi Kagimoto （ Frontier Research Center for Global Change, JAMSTEC)

3  Motivation  Eddy momentum flux  Eddy density flux  Summary Contents Zonal jet of the Kuroshio Extension Comparison between the coarse resolution model and the OFES

4 5years mean temperature at 300m based on the hydrographic observation Mizuno and White (1983)

5 mean surface current based on the numerical model with 1/4deg res.

6 mean surface current based on the OFES

7 motivation  What is the mechanism to maintain the zonally elongated jet structure of the Kuroshio Extension?  Why cannot the coarse resolution model represent such the structure?

8 RMS variance of sea surface height based on the TOPEX/Poseidon and ERS-1 altimeter data

9 RMS variance of sea surface height based on the OFES

10 RMS variance of sea surface height based on the coarse resolution (1/4deg) model

11 Meso scale eddy activity is extremely large in the Kuroshio Extension region. Eddies are expected to accelerate the mean flow. Mean: 8years average between 90 th and 97 th year Eddy: deviation from the mean based on the daily mean output

12 Mean zonal flow and Reynolds stress (140E-180)

13 Meridional eddy momentum flux convergence tends to accelerate the zonal jet. negative viscosity !!

14 Another possible mechanism is NSNS density gradient steepens

15 Mean density & eddy density flux convergence

16 Another possible mechanism is NSNS This mechanism is working at least in the southern half of the Kuroshio Extension

17 conclusion  Convergence of meridional eddy momentum flux tends to accelerate the Kuroshio Extension (negative viscosity mechanism)  Meridional eddy density flux seems to sharpen the meridional gradient of the mean density at least in the southern half of the Kuroshio Extension and results into its acceleration

18 Acceleration mechanism of the Kuroshio Extension is investigated in terms of the eddy momentum and density fluxes separately. These fluxes can be combined into a physical property, that is, the generalized Eliassen- Palm flux or E-vector (Eliassen and Palm, 1961; Plumb, 1986).

19 radiative wave activity flux

20 future subject  E-P flux may have a possibility to explain elegantly the acceleration mechanism of not only the Kuroshio Extension but other jets associated with density fronts. This is on-going work.

21 fin

22 Mean density & eddy density flux convergence

23 Another possible mechanism is NSNS This mechanism is working at least in the southern half of the Kuroshio Extension

24 NS ー＋ー＋

25 5years mean temperature at 300m based on the hydrographic observation

26 黒潮続流域における 渦ー平均流相互作用 鍵本 崇・中村 元隆（地球フロンティア研究システム）

27  研究の動機  渦運動量フラックス  渦による密度フラックス  まとめ 目次 黒潮続流のジェット構造 粗格子モデルと細格子モデルの比較

28 疑問  どのような物理機構によって黒潮続流の ジェット構造が維持されているのか？  なにゆえ粗格子モデルではそのジェット構造 が再現されないのか ?

29 まとめ  南北方向の渦運動量フラックスの収束が黒潮 続流を加速する傾向にある (negative viscosity mechanism)  渦による南北方向の密度フラックスは、黒潮 続流の南側における、平均場の南北密度勾配 を強める傾向にあり、その結果黒潮続流を加 速する可能性がある

30 黒潮続流のジェット構造を維持する物理機構 について、渦による運動量フラックス及び密 度フラックスという観点から調べた。本研究 は両フラックスを別々に取り扱ったが、果た して別々に取り扱ってよいものなのだろう か？という疑問が生じる。それは密度場と運 動場が地衡流の関係で密接に関わっているか らである。 これらのフラックスはある一つ の物理量で表現することが可能である。それ は所謂（一般化された） Eliassen-Palm flux と呼ばれるものである (Eliassen and Palm, 1961; Plumb, 1986) 。

31 課題 E-P フラックスはジェット構造の維持生成 機構を理解する上で大変便利な診断ツール となり得る。今後 E-P フラックスの適用可 能性について検討していく。 E-P フラックスはジェット構造の維持生成 機構を理解する上で大変便利な診断ツール となり得る。今後 E-P フラックスの適用可 能性について検討していく。