Research Abstract
深海における長周期重力波–潮汐共鳴の証拠
本論文では、周期と波長が互いに大きく異なる2つのどこにでもみられる現象の間の、深海における共鳴の証拠を初めて報告する。
Evidence for infragravity wave-tide resonance in deep oceans
2010年10月5日 Nature Communications 1 : 84 doi: 10.1038/ncomms1083
海洋潮汐は月と太陽の重力によって起こる海水の振動運動で、その周期は半日から1日、波長は太平洋の半分から全体のスケールである。一方、海洋の長周期重 力（IG）波は、周期が数分、波長が数十キロメートル程度の海面重力波である。本論文では、周期と波長が互いに大きく異なるこれら2つのどこにでもみられ る現象の間の、深海における共鳴の証拠を初めて報告する。この証拠は、太平洋の4,000メートル以深に設置された広帯域海底地震計アレイによる、長期に わたる大規模な観測から得られたものである。理論的な考察によれば、IG波と潮汐は共鳴的に結合することができ、そのような結合は太平洋の意外なほど広い 海域で起こりうる。この共鳴結合を通して、潮汐エネルギーの一部は深海においてIG波エネルギーに変換されることが示唆される。
- 独立行政法人 海洋研究開発機構
- 東京大学地震研究所
Ocean tides are the oscillatory motions of seawater forced by the gravitational attraction of the Moon and Sun with periods of a half to a day and wavelengths of the semi-Pacific to Pacific scale. Ocean infragravity (IG) waves are sea-surface gravity waves with periods of several minutes and wavelengths of several dozen kilometres. Here we report the first evidence of the resonance between these two ubiquitous phenomena, mutually very different in period and wavelength, in deep oceans. The evidence comes from long-term, large-scale observations with arrays of broadband ocean-bottom seismometers located at depths of more than 4,000 m in the Pacific Ocean. This observational evidence is substantiated by a theoretical argument that IG waves and the tide can resonantly couple and that such coupling occurs over unexpectedly wide areas of the Pacific Ocean. Through this resonant coupling, some of ocean tidal energy is transferred in deep oceans to IG wave energy.
