2018 Fiscal Year Annual Research Report
Mixing processes, nutrient transport, fundamental structure of ecosystem in the Kuroshio and its origin area
| Project Area | Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem |
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| Project/Area Number |
15H05821
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
郭 新宇 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (10322273)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松野 健 九州大学, 応用力学研究所, 学術研究員 (10209588)
張 勁 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (20301822)
市川 香 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (40263959)
中村 啓彦 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 教授 (50284914)
千手 智晴 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (60335982)
遠藤 貴洋 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (10422362)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 黒潮 / トカラ海峡 / 台湾東沖 / 乱流観測 / 栄養塩輸送 / プランクトン / ルソン海峡 / 東シナ海陸棚縁辺部 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黒潮とその源流域をフィールドとして、大洋の縁辺域(西岸境界流域)における混合を定量的に評価し、境界混合がエネルギー消散と物質輸送に果たす役割、ならびに生態系への寄与を明らかにすることを目的として、物理および生物・化学的観測に基づいた分野連携的研究を実施している。
本年度は、2015年から続けてきたトカラ海峡の観測を6月と11月に2回実施したとともに、内部孤立波を期待する東シナ海陸棚縁辺部付近での観測、強い乱流現象を期待する台湾東沖のI-Lan Ridge周辺での観測を実施した。かごしま丸によるトカラ海峡の観測では、定点観測において、乱流，水質，植物・動物プランクトン組成の鉛直プロファイルの観測、トカラ海峡から室戸沖までの航走観測において、水質，乱流の微細空間構造の計測、そして船上での実験において、栄養塩を添加して動植物プランクトンの増殖を調べる培養実験を行った。長崎丸による東シナ海陸棚縁辺部付近での観測では、係留観測と、陸棚斜面の等深線に直交する測線における水温・塩分・水質構造の繰り返し観測を行った。国立台湾大学の研究船Ocean Researcher Ⅰによる台湾東沖の観測では、係留観測と黒潮に沿う測線と黒潮を横切る測線における乱流観測を行った。一方、前年度に行ったルソン海峡観測で取得したデータを用いて潮流によって励起した内部波の特性を解析した。また、黒潮・海山間相互作用に関する3次元数値実験において、理想化した海山と黒潮および現実の地形と黒潮を別々にモデルに導入し、乱流に関連するプロセスを解析した。また、台湾東沖における強い乱流が栄養塩と植物プランクトンの分布に与える影響を理解するためにOFESをベースにした数値生態系モデルの結果を解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定された航海観測が無事に実施され、データも取得できた。また、データ解析と関連プロセスを理解するための数値モデルの構築と解析も順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度まで4ヵ年にわたって実施したトカラ海峡における観測結果を用いて、鉛直混合、栄養塩輸送、基礎生産について、それぞれの過程を相互に関連させながら解析を進め、黒潮における強混合域が黒潮海域の生物生産にどのような役割を果たしているか、定量的な理解の構築を目指す。また、東シナ海外部陸棚域やルソン海峡での観測、そして昨年度に実施した台湾東北沖における観測結果の解析を進め、陸棚縁辺部、および海山付近での内部波やそれに伴う乱流混合について、潮汐および黒潮の挙動と関連させつつ、混合過程の理解を目指す。
今年度は黒潮流域で新たな観測を実施し、必要な観測データを蓄積する。具体的には、以下のような観測を計画する。7月初旬には再度台湾大学の観測船を利用して、UVMPを新規に導入して台湾東の海嶺周辺海域で乱流強度と流れの鉛直シアの空間変化を調べる。また7月中旬には、長崎大学水産学部の練習船長崎丸による実習航海を利用して、東シナ海の黒潮内側域から大陸棚の上への乱流強度と流れの鉛直シアの空間変化を調べる。さらに11月には、鹿児島大学水産学部の練習船かごしま丸による実習航海を利用して、ワシントン大学のチームと合同でトカラ海峡の平瀬近傍で集中観測を行い、トカラ海峡における混合過程の理解とその役割を明らかにする。
観測以外に、これまで蓄積してきた化学トレーサーのデータを利用して、様々な時間スケールでの海洋混合の効果を評価する。また、台湾東方海域とトカラ海峡を含む数値モデルを用いて、海峡の混合強度が栄養塩供給と低次生態系に与える影響を継続的に調べる。さらに、これまでのルソン海峡からトカラ海峡までの観測結果と高解像数値モデルを結合して、黒潮流域における乱流場とエネルギー散逸を支配する要因とプロセスを解明する。
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