【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】20253004 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋物理学 / 潮汐 / 鉛直混合 / 気候変動 / 海洋長期変動 / 千島列島 / アリューシャン列島 / 海洋大循環

【研究成果の概要】

淡青丸KT-08-7次研究航海(2008年4月23日~5月7日)において、伝導度-水温-水深プロファイラ(CTD)、垂下式超音波流速計(LADCP)、および鉛直微細構造プロファイラ(乱流計)等を用い、房総半島沖合の親潮系低塩分水が貫入した直後の黒潮続流域において2000mまでのグリッド観測を実施した(安田一郎・伊藤幸彦)。この研究航海ではまた、鉛直方向に詳細な硝酸分布が取得できる硝酸塩連続プロファイラをレンタルして使用した。硝酸計データと乱流計データと組み合わせると硝酸の鉛直フラックスが算出でき、これにより本研究における栄養塩・生態系観測研究の基礎が構築されつつある。2009年に予定されている白鳳丸アリューシャン・ベーリング海観測を行うために、5/22-23にシンポジウムを開催し観測計画のとりまとめを行った。2006/2007ロシア船観測によって千島列島海域で得られた観測データの解析を進め、密度逆転からの乱流強度評価手法の開発(院生D1:八木雅宏)、千島列島付近での乱流による栄養塩鉛直輸送の評価(院生D1:金子)を行った。鉄分布観測データの検討(西岡純)、化学トレーサ観測データの解析(渡辺豊)を行った。海洋観測長期データを用いた解析(院生D3:長船哲史)により潮汐18.6年振動がベーリング海にも現れることを明らかにした千島列島付近の潮汐混合を変動させた大気・海洋・海氷結合モデルを開発し、エルニーニョ・南方振動(ENSO)を通じて気候にも影響を与えうることが明らかにされた(羽角・安田・建部)。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008

【配分額】11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】20221002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

潮汐鉛直混合 / 長期大気海洋変動 / 海洋物質循環 / 海洋生態系 / 海洋 / 海洋物理 / 気候変動 / 物質循環 / 海洋観測 / 乱流 / 国際共同研究・ロシア / 潮汐 / 海洋物理学 / 鉛直混合 / 海洋長期変動 / 千島列島 / アリューシャン列島 / 海洋大循環

【研究成果の概要】

千島列島やアリューシャン列島海峡域において、中深層に及ぶ通常の数千倍の乱流鉛直混合の存在を、観測によって実証した。この大きな潮汐鉛直混合は、鉄や栄養塩等の物質循環を通じて、親潮など北太平洋亜寒帯海域の海洋生態系に大きな影響を与える。さらにその潮汐混合が18.6年周期で変動することによって生じる海洋変動が、日本東方海面水温とアリューシャン低気圧等の大気海洋相互作用を通じて増幅し、太平洋規模の気候・海洋の約20年変動に影響することが、観測・モデルの両面から明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2008 - 2012

【配分額】212,810千円 (直接経費: 163,700千円、間接経費: 49,110千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】17253004 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

潮汐 / 海洋 / 海洋物理学 / 気候変動 / 海洋混合 / オホーツク海 / 乱流 / 親潮・黒潮 / 西岸境界流 / 海洋物理 / 海流

【研究成果の概要】

H19年度においては、昨年度に引き続きロシア船を傭船し、約1週間(2007年8月下旬から9月上旬)にわたり千島列島海域の乱流計を用いた乱流直接観測を行うことができた。本年度観測では、昨年度機器の故障により十分な深さまで観測ができなかったブッソル海況西水道において1日連続観測を行うことができた。また、深い混合が予想されたブッソル海況東水道の1点、昨年度オホーツク海側で実施したウルップ海況太平洋側の3点、及び、ムシル海況4点で1日連続観測を行ったほか、重要な観測点で乱流・CTD観測を行うことができた。これらの観測により、千島列島海域には、一般的な中深層での乱流強度の約1万倍にも及ぶ1000cm2/secを越える鉛直拡散が起きていることが実証された。一方、1日の中でも潮汐流に応じて乱流強度は大きく変化すること、また、場所ごとに大きく変化することが明らかとなった。今後、さらに観測を行うとともに、長期観測データやモデルなどを用いてこの海域全体の寄与を明らかにしてゆく必要があることもわかった。また、これら乱流の直接観測データとCTDで取得された密度の鉛直方向の逆転から得られた間接的に乱流強度を比較した結果、乱流強度1桁の誤差範囲で間接的に乱流強度を見積もることができる手法を開発することができた。さらに、木の年輪から得られた長期気候指標北太平洋10年振動指数PDOに有意な18.6年潮汐振動周期を見出し、潮汐振動と気候との位相関係を明らかにした。これにより、日周潮汐の強い時期に、赤道域ではラニーニャ傾向、日本東方海域では高温、アリューシャン低気圧は弱い傾向になることがあきらかとなった。また、千島列島付近の日周潮汐が強い時期に表層の層厚が薄くなり、それが日本南岸まで伝搬することに関連して、本州南岸沿岸海域の栄養塩が上昇する傾向があることが明らかとなった。このように、千島列島付近および亜寒帯海域の潮汐混合は、広く北太平洋に大きな影響を与えていることが示唆された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】43,420千円 (直接経費: 33,400千円、間接経費: 10,020千円)