東部混合域での大気海洋間の熱交換に果たす黒潮分岐流の役割解明

• Project Area: Multi-scale air-sea interaction under the East-Asian monsoon: A "hot spot" in the climate system
• Project/Area Number: 25106702
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 杉本 周作 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50547320)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2013: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 黒潮親潮混合域 / 大気海洋間熱交換関係 / 黒潮分岐流 / 黒潮続流 / 大気海洋相互作用 / 日本海 / 降水

Outline of Annual Research Achievements

前年度は、黒潮/親潮混合域の東部域（東経150度以東）に着目し、その大気海洋間熱交換は海面水温により決まることを発見した。そして、この東部混合域の海洋構造は、黒潮続流から北に分岐した流れ（黒潮分岐流）の出現に伴う黒潮系水（高温/高塩水）の輸送により決定されることがわかった。
そこで、本年度は、人工衛星海面高度計資料を用い、黒潮分岐流出現条件の解明を目指した。本流である黒潮続流流との関係に着目した結果、黒潮続流が北偏する時ほど黒潮分岐流が明確になり、逆に黒潮続流南偏期には黒潮分岐流はほとんど観察されないことがわかった。加えて、続流北偏期には、黒潮続流は東経158度・北緯34度付近の水深が浅い海域（Shatzky Rise：周囲より3000m以上浅い）を通過することがわかった。それゆえに、流量保存の観点で、黒潮続流北偏期に続流が水深の浅い海域を通ることでその通過輸送量に制限が生じ、結果として余剰流量が黒潮分岐流として出現するというシナリオを提案した。上記シナリオを確立するためには、今後、海洋2層モデル実験等での定量的な検証が必要である。
上述のように、黒潮続流流路はその位置や形態を変えることで、広範囲の海洋構造に影響する。従来、この黒潮続流流路は、人工衛星観測資料をもとに同定されてきた。しかしながら、この方法では利用可能なデータ長が制限され、長期的なふるまいを解明することは困難であった。そこで、本研究課題では、海面水温データによる黒潮続流流路推定の新手法の確立を試みた。その結果、従来の時系列を10年以上延長することに成功した。そして、長期時系列により、黒潮続流は、約15年周期でその位置を南北に変え、流路形態は約10年周期で変わることがわかった。本成果は、10年規模の気候変動機構解明に資する知見である。
一連の成果は国際学会等で広く公表し、本年度は3編の論文が国際誌に掲載された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Long-term variations of NPTW along the 137°E repeat hydrographic section (2015)
  • Author(s): Toshiya Nakano, Tomoyuki Kitamura, Shusaku Sugimoto, Toshio Suga, Masafumi Kamachi
  • Journal Title: Journal of Oceanography Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of Kuroshio path variation south of Japan on formation of subtropical mode water (2014)
  • Author(s): Sugimoto, Shusaku, and Kimio Hanawa
  • Journal Title: Journal of Physical Oceanography 誌 Volume: 44巻 Issue: 4 Pages: 1065-1077
  • DOI: 10.1175/jpo-d-13-0114.1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Long-term variations of the Kuroshio Extension path in winter: Meridional movement and path state change (2014)
  • Author(s): Yasuharu Seo, Shusaku Sugimoto, Kimio Hanawa
  • Journal Title: Journal of Climate Volume: 27 Issue: 15 Pages: 5929-5940
  • DOI: 10.1175/jcli-d-13-00641.1
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Quasi-decadal variation in intensity of the western part of the winter subarctic SST front in the western North Pacific: The influence of Kuroshio Extension path state (2014)
  • Author(s): Shusaku Sugimoto, Nakaba Kobayashi, Kimio Hanawa
  • Journal Title: Journal of Physical Oceanography Volume: 44 Issue: 10 Pages: 2751-2760
  • DOI: 10.1175/jpo-d-13-0265.1
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Influence of SST anomalies on winter turbulent heat fluxes in the eastern Kuroshio-Oyashio Confluence region (2014)
  • Author(s): Shusaku Sugimoto
  • Journal Title: Journal of Climate Volume: 27 Issue: 24 Pages: 9349-9358
  • DOI: 10.1175/jcli-d-14-00195.1
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Variations in Latent Heat Flux over the Eastern Japan Sea in December (2014)
  • Author(s): Shusaku Sugimoto, Naoki Hirose
  • Journal Title: SOLA Volume: 10 Issue: 0 Pages: 1-4
  • DOI: 10.2151/sola.2014-001
  • NAID: 130004448380
  • ISSN: 1349-6476
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 熱帯太平洋暖水域におけるバリアレイヤー厚の経年変動 (2015)
  • Author(s): 山口凌平, 杉本周作, 須賀利雄
  • Organizer: 2015年度日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（品川区）
  • Year and Date: 2015-03-24
• [Presentation] 黒潮続流再循環域における混合層塩分の10年規模変動 (2015)
  • Author(s): 北村知之, 中野俊也, 杉本周作
  • Organizer: 2015年度日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（品川区）
  • Year and Date: 2015-03-24
• [Presentation] 重い中央モード水形成の時空間変動とその要因について (2015)
  • Author(s): 川上雄真, 杉本周作, 須賀利雄
  • Organizer: 2015年度日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（品川区）
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] Temporal and spatial variability of the lighter variety of the North Pacific Central Mode Water formation (2014)
  • Author(s): Yuma Kawakami, Shusaku Sugimoto, Toshio Suga
  • Organizer: 2014 AGU fall meeting
  • Place of Presentation: サンフランシスコ、アメリカ
  • Year and Date: 2014-12-19
• [Presentation] 黒潮続流南方域での冬季海面水温偏差の10年規模変動機構の理解 (2014)
  • Author(s): 杉本周作, 加古真一郎
  • Organizer: 2014年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-14
• [Presentation] 気象庁137度定線の北太平洋回帰線水の長期変動 (2014)
  • Author(s): 中野俊也, 北村知之, 杉本周作, 須賀利雄, 蒲地政文
  • Organizer: 2014年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-14
• [Presentation] 軽い中央モード水形成の時空間変動とその要因について (2014)
  • Author(s): 川上雄真, 杉本周作, 須賀利雄
  • Organizer: 2014年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-14
• [Presentation] Quasi-decadal Variation in Intensity of Winter Subarctic SST Front in the Western North Pacific (2014)
  • Author(s): Shusaku Sugimoto, Nakaba Kobayashi, Kimio Hanawa
  • Organizer: AOGS 2014
  • Place of Presentation: 札幌、日本
  • Year and Date: 2014-08-01
• [Presentation] 日本海・西部北太平洋での大気海洋間熱交換関係の理解 (2014)
  • Author(s): 杉本周作
  • Organizer: RIAMフォーラム2014
  • Place of Presentation: 九州大学応用力学研究所（春日市）
  • Year and Date: 2014-06-05
  • Invited
• [Presentation] 1982年から2011年の黒潮続流流路の時間変動特性とその要因について
  • Author(s): 瀬尾康晴，杉本周作，花輪公雄
  • Organizer: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
• [Presentation] 黒潮続流域における表層塩分変動の理解 －続流流路変動と淡水フラックスとの関係―
  • Author(s): 中野俊也，北村知之，杉本周作，蒲地政文
  • Organizer: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
• [Presentation] 東部黒潮親潮混合域の大気海洋間熱交換の理解
  • Author(s): 杉本周作
  • Organizer: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
• [Presentation] 北太平洋中央部における冬季混合層特性の時空間変動
  • Author(s): 川上雄真，杉本周作，須賀利雄
  • Organizer: 2013年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
• [Presentation] 12月の日本海東部潜熱フラックス変動に果たす海面水温の役割 ～北日本降水量変動への影響～
  • Author(s): 杉本周作，広瀬直毅
  • Organizer: 日本気象学会2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（仙台市）
• [Presentation] 黒潮続流流路と冬季海面熱フラックスの関係について
  • Author(s): 瀬尾康晴，杉本周作，花輪公雄
  • Organizer: 日本気象学会2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（仙台市）
• [Presentation] 黒潮続流流路変動に伴う混合水域大気場変動
  • Author(s): 瀬尾康晴，杉本周作，花輪公雄
  • Organizer: 2014年度日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学（品川区）
• [Remarks] 新学術領域研究 ： 東部混合域大気海洋間熱交換の成果説明
  • URL: http://www.pol.gp.tohoku.ac.jp/~sugimoto/main/kaken/2013-2014_shingakujutu/index.html
• [Remarks] 新学術領域研究：公募研究課題の概要説明
  • URL: http://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/hotspot/jpn/selected2/a03_k9.html
• [Remarks] 新学術領域研究 ： 一般向け成果説明
  • URL: http://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/hotspot/jpn/group/decadal_mixedwater.html
• [Remarks] 新学術領域・公募研究概要紹介
  • URL: http://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/hotspot/jpn/selected2/a03_k9.html