モドン（流体力学）

モドンまたは双極子渦対は、ロスビー波のような通常の海流とは異なる方向に、他の渦よりもはるかに速く、海洋で1000km以上の距離にわたって水を運ぶことができる渦です。 ^{[ 1 ]}

歴史

モドンという名前は、米国とソ連の共同海洋学研究プログラムPOLYMODEをもじって、MEスターンによって造られた。 ^{[ 2 ]}モドンは、回転流体内の異常な大気ブロッキング現象と渦構造を説明するために理論化された、渦位方程式の双極子渦解であり、^{[ 3 ]}最初の解は1975年にスターンによって得られた。しかし、この解はモドン境界で連続していなかったため不完全であったため、ラリチェフやレズニク（1976）などの他の科学者がその問題を修正した他の解を提案した。^{[ 2 ]}

モドンは1970年代に理論的に予測されていましたが、2017年にタスマン海上空を移動する、反対方向に回転する一対のモドンが初めて確認されました。衛星画像の研究により、少なくとも1993年まで遡り、それまでモドンとして特定されていなかった他のモドンが特定されました。野生のモドンを最初に発見した科学者たちは、モドンが小さな海生生物を吸収し、長距離を高速で運ぶことができると考えています。^{[ 4 ]}また、その海域における熱、炭素、栄養素の輸送にも影響を与える可能性があります。モドンは通常の渦の約10倍の速度で移動し、解離するまで6か月間持続することがあります。

赤道モドン

2019年、ロスタミとツァイトリン^{[ 5 ]} は、湿潤対流回転浅水モデルを用いて、定常で長寿命でゆっくりと東進する大規模なコヒーレントツインサイクロン、いわゆる「赤道モドン」を発見したと報告した。赤道に沿った東進伝播、遅い位相速度、流体力学的コヒーレント構造、湿潤対流の収束域など、MJOの最も大まかな順圧特性は、ロスタミとツァイトリンのモドンによって捉えられている。赤道漸近モドンの内部および外部領域の流線の正確な解を持つことも、この構造のもう一つの特徴である。このような東進するコヒーレント双極構造は、赤道上の非断熱湿潤対流環境における局所的な大規模気圧異常の地衡風調整中に生成される可能性があることが示されている。^{[ 6 ]}

参考文献

1. ヒューズ, クリス W.; ミラー, ピーター I. (2017年12月28日). 「南半球中緯度海域における長期持続性モドン渦対による急速な水輸送」(PDF) .地球物理学研究論文集. 44 (24): 12, 375– 12, 384.書誌コード: 2017GeoRL..4412375H . doi : 10.1002/2017GL075198 .
2. Green, Beverley (1995).流体渦. Springer Science & Business Media. p. 578.
3. 例えば、ヘインズ、キース、マーシャル、ジョン（1987年4月）「大気ブロッキングのプロトタイプとしての渦強制コヒーレント構造」、王立気象学会季刊誌、113 （ 476）、681–704を参照。Bibcode：1987QJRMS.113..681H。doi ： 10.1002 / qj.49711347613。
4. 「科学者らが地球の海に『煙の輪』を発見」 Sci -News、2017年12月17日。 2018年1月2日閲覧。
5. Rostami, M.; Zeitlin, V. (2019). 「赤道接線面の浅水域における東向きの対流促進モドン」(PDF) . Physics of Fluids . 31 (2). Physics of Fluids, 31, 021701: 021701. Bibcode : 2019PhFl...31b1701R . doi : 10.1063/1.5080415 . S2CID 127460777 . 
6. Rostami, M.; Zeitlin, V. (2019). 「赤道ベータ面における地衡流調整の再考」(PDF) .流体物理学. 31 (8). Physics of Fluids, 31, 081702: 081702. Bibcode : 2019PhFl...31h1702R . doi : 10.1063/1.5110441 . S2CID 202128329 .