Understanding climate change from freshening of deep ocean
| Project/Area Number |
23K20884
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| Project/Area Number (Other) |
21H01165 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
内田 裕 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋観測研究センター), 主任研究員 (00359150)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 洋作 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 技術開発部, 技術主任 (30725619)
粥川 洋平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (50371034)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
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| Keywords | 塩分変化 / 海洋循環 / 気候変動 / 屈折率密度センサー / 標準海水 / 低塩分化 / 海洋深層 |
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| Outline of Research at the Start |
再評価した塩分標準海水の認証値のバイアス補正を適用し、北太平洋底層の塩分変化を精密に評価する。係留観測による水温および屈折率海水密度センサーによる密度時系列データと合わせ、塩分変化のメカニズムを明らかにする。塩分バイアス補正を船舶観測による北太平洋の水温・塩分・密度・溶存酸素データに適用し、広域の底層水の長期変化との整合性を評価する。さらに密度の精密評価に基づき、海水の状態方程式の改定・国際標準化を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
観測データに基づき深海の低塩分化の実態を明らかにすることを目的に、微小な塩分変化検出のため従来の高精度観測に加え、既存の塩分計より分解能が高い屈折率測定に基づく海水密度センサーと、密度・塩分が安定な標準海水を、係留系時系列観測と船舶広域鉛直分布観測で使用し、太平洋深層における地球温暖化の影響を評価することを目的として、２０２２年度は以下の研究を実施した。マルチパラメータ標準海水の特性値評価とマルチパラメータ標準海水も合わせた塩分測定用IAPSO標準海水のバッチオフセット評価を開始した。IAPSO標準海水の輸送・保管環境等に起因したオフセットの有無を評価するために、西部北太平洋での船舶観測時にマルチパラメータ標準海水とIAPSO標準海水の同時測定を開始した。採水試料の密度を高精度に測定するために、実験室用の屈折率海水密度センサーを改良した。IAPSO標準海水のバッチオフセットについては、過去のバッチでオフセットが求められていなかったバッチ（P113およびP117）のオフセットを評価、歴史的標準海水の測定結果、および、気象庁によるバッチ間比較結果を含めた、バッチオフセット研究を論文としてまとめた。また、IAPSO標準海水の密度に関わる特性値（アルカリ度、全炭酸、ケイ酸塩、硝酸塩、溶存有機炭素）の経時変化を調べ論文としてまとめた。特に、ガラス瓶からのケイ素溶出による密度の増加、および、ケイ素溶出に関連した炭酸カルシウムの析出に起因すると考えられる全炭酸の減少を明らかにした。全炭酸の減少は塩分アノマリーを減少させるだけでなく、実用塩分を減少させる可能性がある。IAPSO標準海水の低塩分側へのシフトや時間ドリフトが見られるものもあり、海水組成の変化に起因しているのかもしれないことを示唆した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
２０２１年度に作成したマルチパラメータ標準海水（ロットPre20）の特性値（実用塩分、アルカリ度、全炭酸、ケイ酸塩、硝酸塩、溶存有機炭素）を評価するとともに、Pre20を用いた塩分測定の比較可能性向上に向けた測定を開始した。塩分測定用IAPSO標準海水のバッチオフセット評価（２０２２年度はバッチP165）時にPre20およびPre19（２０１９年作成）を同時測定した。また、「みらい」による長期係留観測点K2での船舶CTD観測航海においてPre20を測定した。さらに、気象庁による船舶観測時に実施しているIAPSO標準海水のバッチ間比較時、および、長期係留観測点K2での船舶CTD観測時にPre20を同時測定した。気象庁が実施しているバッチ間比較結果を含むIAPSO標準海水のバッチオフセットに関する論文を投稿した。また、IAPSO標準海水の密度に関わる特性値の経時変化について論文を投稿した。Pre20の密度絶対測定のための液中秤量装置については、測定精度向上のための改良（測定中の気圧制御）を行った。係留観測用の屈折率海水密度センサーを準備した。採水試料測定用の屈折率海水密度センサーを改良し、高精度な海水密度測定を可能にした。
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| Strategy for Future Research Activity |
塩分測定用IAPSO標準海水のバッチオフセットの推定（２０２３年度はバッチP166とP167を予定）時にマルチパラメータ標準海水（Pre20およびPre19）を同時測定し、IAPSO標準海水の極めて高度な比較可能性を確保する。特に、IAPSO標準海水の全炭酸濃度の減少に起因する実用塩分の減少の可能性が明らかになり、この知見も考慮したバッチオフセット評価を検討する。「みらい」２０２３年７－８月航海において、長期係留観測点K2の海底近傍に、係留観測用の屈折率海水密度センサーを設置する。また、測点K2を含む西部北太平洋のいくつかの測点で、屈折率海水密度センサーを用いた船舶によるプロファイル観測を実施する。「みらい」２０２３年１０－１１月航海において、日付変更線に沿った北太平洋の高精度船舶観測（GO-SHIP）を行い、屈折率海水密度センサーによるプロファイルデータを取得する。これらの「みらい」船舶観測、および、気象庁の定線観測航海（係留観測点K2での船舶観測実施航海と、IAPSO標準海水バッチ比較実施航海）でマルチパラメータ標準海水を測定する。太平洋で実施された高精度船舶観測（GO-SHIP）データを整理し、太平洋の底層の水温・塩分・溶存酸素等の長期変化に関する結果を公表する。K2係留系の係留CTD・溶存酸素センサーで得られたデータの品質管理を行い、データセットとして公開するとともに、底層昇温等の得られた結果を公表する。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
