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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Challenges for unexplored frontiers

Planned Research

Project AreaGiant reservoirs of heat/water/material : Global environmental changes driven by the Southern Ocean and the Antarctic Ice Sheet
Project/Area Number 17H06322
Research InstitutionNational Institute of Polar Research

Principal Investigator

野木 義史  国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (90280536)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 弘  国立研究開発法人海洋研究開発機構, その他, 研究員 (00359134)
沖野 郷子  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (30313191)
田村 岳史  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40451413)
巻 俊宏  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (50505451)
青山 雄一  国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (70270452)
青木 茂  北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (80281583)
末吉 哲雄  国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 特任准教授 (80431344)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Keywords地球観測 / 海洋工学 / 海洋探査 / 環境変動 / 地球変動予測
Outline of Annual Research Achievements

本課題は、ロボット技術等の無人観測技術を、未探査領域である南極沿岸の海氷域と沿岸域に適用することで、新たなデータ取得を目指すものである。
平成29年度においては、全体の会合を3回(2017年8/30, 12/22および2018年2/19)開催し、現況や今後の方針等について議論するとともに、AUV(Autonomous Underwater Vehicle)の仕様を専門的に検討するため、サブワーキンググループの会合を2回(2017年10/25および2018年3/27)実施し、AUVの仕様策定を行った。以下、平成29年度に本課題で実施した概要を示す。
南極大陸域の観測のため、回転翼UAV(Unmanned Aerial Vehicle)にレーザー測量計(LiDAR全方位イメージングユニット)を搭載した国内実験を行った。固定翼UAVに関しては、eBee PlusRTK/PPKを導入し、国内試験飛行後、氷床班と共同で南極域において無人航空機を使った地形測量の試験観測を実施した。また、固体地球班と共同で、senaseFly画像処理ソフト等を活用した、UAVによる表面地形三次元測量技術の開発を国内で進めた。らに、英国南極局が開発した時系列測定型氷厚レーダー(ApRES)を導入し、氷河・棚氷の融解量把握に向けた観測準備を実施した。
海洋域の観測では、係留式で時系列データを衛星回線で送信する浮沈式水温塩分計(SEASAW)を導入し、海氷下での浮上深度を制限するなどの設定調整を行った。また、平成30年度のAUVの導入に向け、AUVの形状・制御システム等の技術検討を行い、運用方法を含めた仕様を決定し、技術仕様書案を作成した。本仕様案をもとに、Micron sonarセットおよびイリジウムビーコンを導入し、国内試験を行った。さらに、本課題内や国内外関連グループとの共同観測へ向けた協議を開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

大陸域の観測では、平成29年度予定していた、回転翼UAVの国内実験の実施、固定翼UAVの南極域における試験観測の実施、およびUAVによる表面地形三次元測量技術の開発を進める事ができた。さらに、時系列測定型氷厚レーダー(ApRES)を導入し観測準備を実施した。
海洋域の観測では、浮沈式水温塩分計の導入および調整を行い、また、AUVの技術検討を行い、技術仕様書案を作成した。
以上のように、大陸域および海洋域での観測において、予定通りの内容をほぼ着実に実施できた事から、区分(2)とする。

Strategy for Future Research Activity

氷河・氷床域を含む南極大陸域の観測に関しては、無人探査機および無人観測装置の国内試験と並行して、現場での観測を継続し、さらに機器運用の適正化や解析手法等の高度化を図る。
海洋域の観測では、特にAUVに注力し、平成30年度にAUVの作成を行い、その後、国内試験を実施し、南極海での試験観測後、本観測を実施予定である。国内試験および南極海での試験観測の結果に基づき、AUVの改良および運用方法の最適化を実施し、本観測に移行する。また、海洋域での無人観測装置も引き続き現場での観測を継続するとともに、改良を加えていく。

  • Research Products

    (40 results)

All 2018 2017

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 24 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Freshening by glacial meltwater enhances melting of ice shelves and reduces formation of Antarctic Bottom Water2018

    • Author(s)
      Silvano Alessandro、Rintoul Stephen Rich、Pena-Molino Beatriz、Hobbs William Richard、van Wijk Esmee、Aoki Shigeru、Tamura Takeshi、Williams Guy Darvall
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 4 Pages: 9467~9467

    • DOI

      10.1126/sciadv.aap9467

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Coastal polynyas: Winter oases for subadult southern elephant seals in East Antarctica2018

    • Author(s)
      Labrousse Sara、Williams Guy、Tamura Takeshi、Bestley Sophie、Sallee Jean-Baptiste、Fraser Alexander D.、Sumner Michael、Roquet Fabien、Heerah Karine、Picard Baptiste、Guinet Christophe、Harcourt Robert、McMahon Clive、Hindell Mark A.、Charrassin Jean-Benoit
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-21388-9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] GGOSにおける南極昭和基地の測地観測の貢献2018

    • Author(s)
      青山 雄一、土井 浩一郎、渋谷 和雄
    • Journal Title

      測地学会誌

      Volume: 63 Pages: 211~217

    • DOI

      10.11366/sokuchi.63.211

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 音波探査で海底を見る:海底地形に記録され地球環境変動2018

    • Author(s)
      藤井昌和、野木義史
    • Journal Title

      低温科学

      Volume: 76 Pages: 269~284

    • DOI

      10.14943/lowtemsci.76.269

    • Open Access
  • [Journal Article] 南大洋の形成2018

    • Author(s)
      佐藤暢、野木義史,、藤井昌和,、佐藤太一
    • Journal Title

      低温科学

      Volume: 76 Pages: 245~258

    • DOI

      10.14943/lowtemsci.76.243

    • Open Access
  • [Journal Article] 自律型無人探査機(AUV)による未探査領域調査2018

    • Author(s)
      巻 俊宏、吉田 弘
    • Journal Title

      低温科学

      Volume: 76 Pages: 259~267

    • DOI

      doi: 10.14943/lowtemsci. 76. 259

    • Open Access
  • [Journal Article] Changes in water properties and flow regime on the continental shelf off the Adelie/George VLand coast, East Antarctica, after glacier tongue calving2017

    • Author(s)
      Aoki S.、Kobayashi R.、Rintoul S. R.、Tamura T.、Kusahara K.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      Volume: 122 Pages: 6277~6294

    • DOI

      10.1002/2017JC012925

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Crustal formation and evolution processes in the Natal Valley and Mozambique Ridge, off South Africa2017

    • Author(s)
      Hanyu Tomoko、Nogi Yoshifumi、Fujii Masakazu
    • Journal Title

      Polar Science

      Volume: 13 Pages: 66~81

    • DOI

      10.1016/j.polar.2017.06.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of a high-accuracy regional DEM based on ALOS/PRISM imagery of East Antarctica2017

    • Author(s)
      Shiramizu Kaoru、Doi Koichiro、Aoyama Yuichi
    • Journal Title

      Polar Science

      Volume: 14 Pages: 30~38

    • DOI

      10.1016/j.polar.2017.10.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 南極における無人航空機(UAV)を用いた高解像度地形情報取得の試み2017

    • Author(s)
      菅沼 悠介、川又 基人、白水 薫、小山 拓志、土井 浩一郎、金田 平太郎、青山 雄一、早河 秀章、小花和 宏之
    • Journal Title

      地學雜誌

      Volume: 126 Pages: 1~24

    • DOI

      10.5026/jgeography.126.1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deepest and hottest hydrothermal activity in the Okinawa Trough: the Yokosuka site at Yaeyama Knoll2017

    • Author(s)
      Miyazaki J.、Kawagucci S.、Makabe A.、Takahashi A.、Kitada K.、Torimoto J.、Matsui Y.、Tasumi E.、Shibuya T.、Nakamura K.、Horai S.、Sato S.、Ishibashi J.、Kanzaki H.、Nakagawa S.、Hirai M.、Takaki Y.、Okino K.、Watanabe H. K.、Kumagai H.、Chen C.
    • Journal Title

      Royal Society Open Science

      Volume: 4 Pages: 171570~171570

    • DOI

      10.1098/rsos.171570

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] New evolution model of ultramafic hosted hydrothermal systems constrained by near-seafloor magnetics2017

    • Author(s)
      Fujii M., K. Okino, H. Sato, T. Sato, K. Nakamura, T. Yamazaki
    • Organizer
      Geological Society of America Cordilleran Section 113th Annual Meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Does sea-floor topography of the Southeast Indian Ridge record climate influences?2017

    • Author(s)
      Fujii M., Y. Nogi
    • Organizer
      Past Antarctic Ice Sheet Dynamics (PAIS) Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Extremely magnetized abyssal lavas erupted in active back-arc of the Okinawa Trough2017

    • Author(s)
      Fujii M., H. Sato, K. Okino
    • Organizer
      American Geophysical Union 2017 Fall Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetic anomalies in the Cosmonauts Sea, off East Antarctica2017

    • Author(s)
      Nogi, Y., T. Hanyu, M. Fujii, M.
    • Organizer
      American Geophysical Union 2017 Fall Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] AUV Hattori: a Lightweight Platform for High-speed Low-altitude Survey of Rough Terrain2017

    • Author(s)
      Maki, T., Y. Kuranaga, Y. Noguchi, T. Sakamaki, K. Masuda, M. Humblet, Y. Furushima
    • Organizer
      OCEANS17 MTS/IEEE Anchorage
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Geodetic activities at Syowa Station, East Antarctica2017

    • Author(s)
      Aoyama,Y., K. Doi, Y. Fukuda, H. Ikeda, H. Hayakawa, Y. Fukuzaki, M. Sekido, T. Otsubo, Y. Nogi, K. Shibuya
    • Organizer
      IAG Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Activity report of NIPR2017

    • Author(s)
      Aoyama,Y., K. Doi, H. Hayakawa, T. Fujisawa, E. Sasamori, Y. Tamura, M. Nakamoto, K. Shibata
    • Organizer
      Asia-Oseania VLBI Meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of interaction between displacement of fast ice in Lutzow-Holm Bay occurred with breaking away event in 2015 and ice flow velocity of Shirase Glacier using SAR image correlation2017

    • Author(s)
      Nakamura, K., T. Tamura, S. Ushio, S. Aoki, T. Yamanokuchi, K. Doi
    • Organizer
      IGS International Symposium on Polar Ice, Polar Climate, Polar Change
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Research of Ocean-ice BOundary InTeraction and Change around Antarctica (ROBOTICA): a strategy to explore ice-ocean interactions in East Antarctica2017

    • Author(s)
      Aoki, S., T. Tamura
    • Organizer
      AOGS 14th Annual Meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Suppression Of Antarctic Bottom Water Formation By Melting Ice Shelves In Prydz Bay2017

    • Author(s)
      Williams, G., L. Herraiz-Borreguero, F. Roquet, T. Tamura, K. Ohshima, A. Fraser, L. Gao, C. Mcmahon, R. Harcourt, M. Hindell
    • Organizer
      AOGS 14th Annual Meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Seafloor topography surveys around the East Antarctic continental margin2017

    • Author(s)
      Nogi, Y.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetic anomaly mapping around Antarctica2017

    • Author(s)
      Nogi, Y.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Integrated multidisciplinary study on change in the Southern Ocean and the Antarctic ice sheet2017

    • Author(s)
      Nogi, Y., K. Kawamura
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海氷変動を軸とした両極の環境変動の解明2017

    • Author(s)
      田村岳史、溝端浩平、渡邉英嗣、三瓶真、山本正伸、野村大樹、西岡純、 渡邉豊
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 白瀬氷河における氷舌ー海洋相互作用の現場観測2017

    • Author(s)
      平野大輔、田村岳史、牛尾収輝、大島慶一郎、清水大輔、小野数也、野口智英、青木茂
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Geomorphological features of the Southern mariana Trough spreading center observed by AUV Urashima2017

    • Author(s)
      岡本理、島伸和、沖野郷子、本荘千枝
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Near-seafloor magnetic mapping for understanding off-axis volcanism hosting the Kairei hydrothermal field in the Central Indian Ridge2017

    • Author(s)
      Fujii M., K. Okino
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hydrothermal activity and sub-seafloor serpentinization on the Yokoniwa Rise developed in the Central Indian Ridge: Constraints from AUV mapping and rock magnetisms2017

    • Author(s)
      Fujii M., K. Okino, H. Sato, T. Sato, K. Nakamura, T. Yamazaki
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recent Developments on our AUV Fleet: Tri-TON 2 and HATTORI2017

    • Author(s)
      Maki,T.
    • Organizer
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Seafloor geomorphology of the Cape Darnley region, East Antarctica _ insights from a new bathymetry compilation2017

    • Author(s)
      Smith, J., Y. Nogi, H. Miura
    • Organizer
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Understanding Circum-Antarctic Ridges: Do abyssal hills of the Southeast Indian Ridge record climate influences?2017

    • Author(s)
      Fujii M., Y. Nogi
    • Organizer
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Absolute velocity field of Antarctic Slope Current and topographically constrained gyre-like structures, in East Antarctica2017

    • Author(s)
      Yamazaki, K., S. Aoki, K. Shimada, Y. Kitade
    • Organizer
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observations of ice tongue-ocean interaction at Shirase Glacier2017

    • Author(s)
      Hirano, D., T. Tamura, S. Ushio, K.I. Ohshima, D. Simizu, K. Ono, T.Noguchi, S. Aoki
    • Organizer
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Challenge of GTS message transmission in JARE 582017

    • Author(s)
      Terui,T., T. Sugimura, Y. Baba, H. Ogihara, J. Inoue, N. Hirasawa, T. Tamura, H. Motoyama, H. Yabuki
    • Organizer
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 南極海氷下未探査領域への挑戦2017

    • Author(s)
      野木義史
    • Organizer
      第60回海中海底工学フォーラム
  • [Presentation] スキャニングソーナーを用いたクルーズ型AUVによる高速かつ低高度な海底追従手法2017

    • Author(s)
      蔵永圭則、巻俊宏、野口侑要、坂巻隆
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
  • [Presentation] 南大洋における大気・海洋結合系の長期変動に関する観測的研究2017

    • Author(s)
      青木茂
    • Organizer
      日本気象学会
  • [Presentation] Rock magnetic study applied to characterization of back-arc volcanism in the southern Okinawa Trough2017

    • Author(s)
      Fujii M., H. Sato
    • Organizer
      第 142 回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・ 講演会
  • [Presentation] 自律型海中観測システム2017

    • Author(s)
      巻俊宏
    • Organizer
      平成29年度第6回学融合セミナー

URL: 

Published: 2018-12-17  

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