海洋物理学

【目的】地球流体力学では大気と海洋で共通な流体の運動を学んだ。ここではより海洋に力点をおいて大洋の水平スケールに適用される力学を学ぶ。
【概要】海洋の大規模循環を特徴づけるのは、大気から運動量や熱や淡水の強制を受けるという点と海底地形という透過できない壁の中で循環するという点である。このような物理を考える際のエッセンスはいわゆる地衡流調節の問題に凝縮されている。前半ではこの「海洋が大気からの強制を受けた際に何が起こるか」という問題をじっくり考察する。後半ではこの地衡流調節の概念を援用しつつ海底地形の効果を考察して様々な海洋循環理論を概説する。

[Objectives] In Geophysical Fluid Dynamics, we have learnt the physics applicable to both atmosphere and oceans. In this course, we put more emphasis on oceanic applications of GFD by learning the physics relevant to spatial scales of the ocean basins.
[Overview] Oceanic circulations at these length scales are characterised by (I) forcing (momentum, heat, and freshwater) exerted from the atmosphere through sea surface and (II) spatial boundary posed by impermeable topography. The gist of the relevant physics is condensed in the so-called "geostrophic adjustment problem". In the first part of the course, we consider this problem - how an ocean responds to the forcing exerted from the atmosphere. In the second part, we outline a number of ocean circulation theories which also incorporate the effect of bottom and side boundaries with the help of geostrophic adjustment concept.