北太平洋栄養物質循環の数値モデリング
Publicly Offered Research
Project Area | Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem |
Project/Area Number |
16H01585
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Complex systems
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
三寺 史夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20360943)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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Budget Amount *help |
¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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Keywords | 物質循環シミュレーション / 高解像度モデル / 北太平洋 / オホーツク海 / ベーリング海 / 鉄 / 海洋科学 / 海洋物質循環 / 海洋数値シミュレーション / 鉄循環 / 潮汐混合 / 高解像度海洋モデル |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、オホーツク海をはじめとする北太平洋西部亜寒帯海域の「豊かな海の恵み」を生み出す仕組みの解明を目的として、栄養物質循環の数値モデリングを実施した。具体的には、(1)強い混合域で大きな鉛直拡散係数を与えるという従来型パラメタリゼーションを用いたモデルによる数値実験(以下、西部亜寒帯物質循環モデル)、(2)潮汐モデルを海洋海氷結合モデルに直接結合し、鉛直混合を起潮力から計算して物質循環を駆動するという、これまでにない北高解像度太平洋物質循環シミュレーションの開発を進めた。 西部亜寒帯物質循環モデルでは、経年変動実験を行った。風応力、熱、淡水フラックスとしてERA-interimを用いモデルを駆動した。また、千島列島における潮汐混合は、18.6年の周期で20%強度を変動させた。期間は1979年‐2011年である。モデルは、道東沖・冬季のリン濃度の年年変動(周期が7年以下)を良好に再現した。千島列島から親潮域にかけて、潮汐混合に伴ってリン濃度の南北勾配が大きい。このため、地衡流(親潮の強さ)の変動がリン酸塩移流の変動となり、最終的に親潮域のリン濃度変動を引き起こしていることがわかった。この地衡流変動の要因は、風の年々変動により励起される北部北太平洋沿岸の沿岸捕捉波であることが判明した。 また、高解像度北太平洋物質循環シミュレーションの開発を進め、亜寒帯循環の大部分はHigh Nutrient Low Chlorophyll(HNLC;高栄養塩にも関わらず生物生産が比較的低い)海域であることを再現した。一方で、親潮から北太平洋中央部にかけて帯状に高生産海域が現れることも再現した。このモデルを用いて潮汐の有り無し実験を行ったところ、潮汐が無い場合、オホーツク海の生物生産が大きく減少することがわかった。
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Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(49 results)
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[Journal Article] Hydrographic observations by instrumented marine mammals in the Sea of Okhotsk2017
Author(s)
3.Nakanowatari, T., K. I. Ohshima, V. Mensah, Y. Mitani, K. Hattori, M. Kobayashi, F. Roquet, Y. Sakurai, H. Mitsudera, and M. Wakatsuchi
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Journal Title
Polar Science
Volume: 13
Pages: 56-65
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Formidable effects of small-amplitude bottom topography on the formation of baroclinic stationary jet in subpolar oceans2017
Author(s)
Mitsudera, H., H. Nishikawa, T. Miyama, H. Nishigaki, T. Nakanowatari, T. Nakamura, T. Wagawa, R. Furue, Y. Fujii, S. Ito
Organizer
Meeting on Perspectives in Computational Atmosphere and Ocean Science and 8th OFES International Workshop
Related Report
Int'l Joint Research
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[Presentation] North Pacific overturn that connects the surface circulation with the intermediate-layer circulation and the Isoguchi Jets2017
Author(s)
Mitsudera, H., T. Miyama, H. Nishigaki, T. Nakanowatari, H. Nishikawa, T. Nakamura, T. Wagawa, R. Furue, Y. Fujii, and S. Ito
Organizer
The 32nd International Symposium on Okhotsk Sea and Polar Oceans, 2017
Related Report
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[Presentation] Development of a Coupled Atmosphere-Ocean Data Assimilation System in JMA/MRI and a Reanalysis Experiment2017
Author(s)
Fujii, Y., N. Usui, N. Hirose, H. Mitsudera, T. Nakamura, H. Nishigaki, T. Miyama, S. Ito, and T. Wagawa
Organizer
The 32nd International Symposium on Okhotsk Sea and Polar Oceans, 2017
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[Presentation] ロシア船を用いた親潮源流域の観測研究-航海の概要と親潮上流の栄養物質分布-2016
Author(s)
西岡純, 安田一郎, 小野数也, 中村知裕, 鈴木光次, 渡邊豊, 山下洋平, 平譯亨, L. Hongbin, 藤尾伸三, 柳本大悟, 田中雄大, 原田尚美, 関宰, 岡崎裕典, 長尾誠也, 井上睦夫, 小畑元, 田副博文, 小川浩史, 宗林留美, 三寺史夫, 江淵直人,若土正暁, Y. N. Volkov
Organizer
日本海洋学会2016年度秋季大会
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