沿岸水位による流れの分類と本州南岸の海流統計
Classification of current patterns to the south of Honshu, Japan, by using data of coastal tide stations
岩田 静夫･鈴木 亨
Shizuo Iwata and Toru Suzuki
正確な海流の統計図は、外洋域での漂流予測や油汚染の拡散予測に不可欠なものである。しかし、資料の全てを用いた統計では、海流の流路変動のために、海流の強流域はぼやけて、強流域が広がってしまい、最大速度も低い値になってしまう。よく知られているように、本州南岸の黒潮には、2つの安定流路、直進路と蛇行路があり、流路パターンは串本と浦神の検潮所間の水位差でモニターすることができる。また、伊豆海嶺を横切る黒潮の位置の北偏･南偏は、八丈島･三宅島の沿岸水位でモニターできるとされ、水路部で発行している海洋速報の黒潮流路の位置決めに使われている。
都道府県水産試験研究機関ではわが国の近海において、時間的にも空間的にも極めて密度の高い海洋観測を実施している。MIRCではJODCと協力して、この膨大なデータの品質管理･収集作業を行ない、JODCのデータベースヘの組み入れてきた。これにより、本州南方海域について、従来よりも充実した資料を得ることができた。この資料をもとに、リアルタイムで得られる海洋情報の1つである沿岸水位資料を用いて、先述の黒潮のパターン分けを試みた。
最近の研究によると、串本･浦神の報告水位(ここでは報告値をそのまま使用)の差が25cm以上あれば黒潮は直進路をとり、それ以下では蛇行路をとっているとされる。このことは一時的な小蛇行の通過にともなう黒潮流路の変動のような、1日スケールの現象にも当てはまる(Uchida et al. 2000)。そこで、この25cmという値を基準に場合を分けることにした。八丈島と三宅島に付いては、両者の水位をそれぞれ縦軸と横軸にとって過去のデータをプロットしてみると、二箇所に頻度の高いピークが現れる(図1)。このように2箇所の水位を利用すれば、海流パターンの仕分けを、より確実に行うことが可能となる。我々はこの結果を利用して2つのピークを結ぶ線に垂直で、全てのデータ点からの距離の二乗が最小になる線分を求めて、それによって区分される2つのドメインのいずれに含まれるかによって、パターン分けを行った。
全てのデータを用いた平均場を図2に、上の様に場合分けをした4つの場合について200m水温平均値の分布図を図3a〜dに示す。場合分けをした図では、黒潮の強流部の幅が狭まっており、そのときの黒潮流路をより正確に示すことができることが示された。
Knowledge of precise current distribution is essential in prediction of movement of drifting articles and of spilled oil. The averaged current field gives usually smeared current zone, and the given maximum current speed is usually much smaller than that in the real ocean. It happens typically in the sea to the south of Honshu, Japan, where the Kuroshio has two stable paths, the straight path and the meandering path. So, we need to make statistical analysis by classifying the data into several typical occasions.
MIRC and JODC archived and made quality check on the data obtained by Fisheries Experimental and Research Laboratories of local governments. The observations of these laboratories are made densely and frequently in the seas around Japan. The number of the data in this improved JODC database is large enough to classify the data into several occasions as above mentioned, and we are going to compile the detailed oceanographic atlases around Japan.
It has been shown that the sea level difference between Kushimoto and Uragami tide stations can be used to monitor the two stable current paths of the Kuroshio to the south of Honshu. If the difference is less than 25cm (here we use raw reported values), the Kuroshio takes meandering path, and if larger than 25cm, it takes straight path. This criterion can be applied to daily averaged sea level difference in order to monitor temporary leave of the Kuroshio from the Kii Peninsula at the time when a small scale meander of the Kuroshio passes by the peninsula (Uchida et al., 2000). Also, the north and south shift of the position where the Kuroshio passes over the Izu Ridge can be monitored by the sea levels at tide stations at Hachijo Island and Miyake Island, and these sea level data are used by Hydrographic Department to draw the Kuroshio path in the Prompt Report of Oceanic State. By taking sea level at Hachijo Island in the abscissa and that at Miyake Island in the ordinate, the correlation between these two sea levels are shown in Fig. 1. There appear two high frequency peaks corresponding to the north-south shift of the Kuroshio, and we drew a line which is perpendicular to the line connecting two peaks and to which the sum of mean squire distances from all data points becomes minimum (Fig. 1).
Sea level data at coastal stations are available in real-time base, and it is very practical to classify oceanic status by using sea level data. We classify the data into four cases by cases whether the sea level difference between Kushimoto and Uragami is larger than 25cm or not, and sea level values at Hachijo and Miyake Islands are higher than the line in Fig. 1 or not. The averaged field using whole data is shown in Fig. 2, and the temperature fields at 200m depth for four cases are shown in Fig 3a through 3d. The distributions shown in Fig. 3 show much narrower current zone of the Kuroshio clearly than that in Fig. 2.
参考文献：
Uchida, M., J. Takeuchi, Y. Morikawa, Y. Maekawa, O. Momose, T. Koike and Y. Nagata (2000) : On structure and temporal variation of the Kii Bifurcation Current. J. Oceanogr., 56, 17-30, 2000.
