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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Flow variability and material diffusion processes from estuaries to continental shelves

Planned Research

Project AreaMacro coastal oceanography: integrated simulation for the material dynamics from the land through the open ocean
Project/Area Number 22H05201
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

伊藤 幸彦  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (80345058)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長谷川 大介  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), 主任研究員 (10624728)
坂本 圭  気象庁気象研究所, 全球大気海洋研究部, 主任研究官 (60589860)
堤 英輔  東京大学, 大気海洋研究所, 特任助教 (70635846)
増永 英治  茨城大学, 地球・地域環境共創機構, 講師 (90779696)
西川 悠  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報科学技術センター), 研究員 (10625396)
増田 貴子  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), 主任研究員 (60893831)
田中 雄大  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), 研究員 (10750391)
Project Period (FY) 2022-06-16 – 2027-03-31
Keywords海水交換 / 物質循環 / 大陸棚 / 陸起源物質
Outline of Annual Research Achievements

本研究計画班では、沿岸海域の生産性に関わる沿岸と外洋間の物質交換過程を解明し、日本全域における物質フラックスを定量化することを事業全体における目的としている。また、この目的達成のための具体的方法として、4つのアプローチ (i) 沿岸系水塊の空間分布と拡散過程の観測、(ii)大陸棚上の鉛直混合と物質輸送過程の観測、(iii) 沿岸域における海水の流動・栄養塩分布と生態系動態、(iv)数値モデリングによる淡水・物質フラックス推定、を設定している。2022年度は、これらに関連して以下の成果・進展が得られた。
主観測フィールドとしている三陸沿岸および利根川影響海域において、既取得の観測データの解析を行い、それぞれ三陸沿岸の前線構造とその季節変動、霞ヶ浦北浦における海陸風による鉛直混合の励起過程を成果として取りまとめた。また、三陸沿岸(新青丸KS-22-11)、房総・常磐沖陸棚域(新青丸KS-23-2)、常磐沖海底斜面域(若鷹丸WK2207)での観測を実施し、海水の攪拌と鉛直混合に関するデータを取得した。若鷹丸航海と連携して実施している水中グライダーについては、ADCPを用いたフライトモデル較正法を成果としてまとめた。三陸沿岸の観測データの解析は高解像度海洋循環モデリングと組み合わせて行った結果、三陸沿岸では海流と地形の相互作用により外洋由来の栄養塩が生物生産に寄与している可能性が示唆されている。生態系過程については、植物プランクトンの栄養塩利用を細胞レベルで識別するための培養実験と質量分析計解析手法を検証したほか、沼津および美国定置網付近に設置した魚探ブイの解析を開始した。数値モデリングについては、気象研究所の日本近海 2km メッシュモデルの解析を進め、日本沿岸の水塊滞留時間の定量化を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

2022年6月の採択通知後、事業計画に従い速やかに活動を開始することができた。事業開始までの準備を活かし既取得のデータの解析により論文等を通して成果を公表したほか、調査船調査・水中グライダー・栄養塩取り込み解析のための手法検証・魚探ブイの稼働を開始することができた。また、事業全体を通して展開する観測機材・数値実験の調達・性能検証を適切に実施し、次年度以降の研究活動の加速が期待される。以上のことから、順調に進捗していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

事業計画に従って、観測・数値モデリングおよび培養実験・分析を推進する。また、他の研究計画班および総括班に加え、2023年度より採択となった関連公募班2班との連携を強化する。

  • Research Products

    (39 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (19 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Peer Reviewed: 19 results,  Open Access: 12 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] スクリプス海洋研究所(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      スクリプス海洋研究所
  • [Journal Article] 沿岸域における混合過程と水理環境に関する研究: 内部潮汐と混合現象 海の研究2023

    • Author(s)
      増永英治
    • Journal Title

      海の研究

      Volume: 32(2) Pages: 37_65

    • DOI

      10.5928/kaiyou.32.2_37

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vertical mixing and oxygen flux caused by daily sea breezes in a shallow stratified lake2023

    • Author(s)
      Eiji Masunaga, Sachihiko Itoh, Tatsumi Kitamura
    • Journal Title

      Limnology

      Volume: 24 Pages: 95_109

    • DOI

      10.1007/s10201-022-00707-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Accumulation of cyanobacterial photosystem II containing the “rogue” D1 subunit is controlled by FtsH protease and the synthesis of the standard D1 protein2023

    • Author(s)
      Takako Masuda, Martina Bec_kova_, Zolt_n Turoczy, Jan Piln_, Roman Sobotka, Joko P Trinugroho, Peter J Nixon, Ondr_ej Pra_s_il, Josef Komenda
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 64 Pages: -

    • DOI

      10.1093/pcp/pcad027

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Simulated distributions of pumice rafts in Japan following eruptions at volcanic islands and submarine volcanoes2023

    • Author(s)
      Nishikawa, H., Kuwatani, T., Tada, N. et al.
    • Journal Title

      Progress in Earth and Planetary Science

      Volume: 10,21 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40645-023-00552-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 西部北太平洋・縁辺海における乱流鉛直混合による栄養塩輸送に関する研究2023

    • Author(s)
      田中雄大
    • Journal Title

      海の研究

      Volume: 32(1) Pages: 1月16日

    • DOI

      10.5928/kaiyou.32.1_1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Quantifying the Water Contribution of Subtropical Mode Water and Related Isopycnal/Diapycnal Water Mixing in the Western Pacific Boundary Current Area Using Radiocesium: A Significant Nutrient Contribution From Subtropical Pacific Gyre to the Marginal Region2023

    • Author(s)
      Siteng Justin Zhu, Jing Zhang, Takeshi Matsuno, Eisuke Tsutsumi, Shota Kambayashi, Keiji Horikawa, Katsumi Takayama, Mutsuo Inoue, Seiya Nagao
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      Volume: 128 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2022JC018975

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 領域海洋モデルを用いた洋上風力発電施設の適地選定システム開発に関する基礎的研究2022

    • Author(s)
      玉井 駿壮・内山 雄介・Xu Zhang・増永 英治・辻 一洋・山崎 秀勝
    • Journal Title

      土木学会論文集(B2海岸工学)

      Volume: 78(2) Pages: I_1009-I_1014

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 複数定点観測データを用いた東京湾における水平物理構造と混合状態の評価2022

    • Author(s)
      到津 春樹・増永 英治
    • Journal Title

      土木学会論文集(B2海岸工学)

      Volume: 78(2) Pages: I_379-I_384

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 沿岸地形が影響する風応力による鉛直混合の観測と評価2022

    • Author(s)
      佐藤 和貴・増永 英治・北村 立実
    • Journal Title

      土木学会論文集(B2海岸工学)

      Volume: 78(2) Pages: I_763-I_768

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 定常流,振動流及び密度成層を考慮した海洋構造物周辺の数値実験2022

    • Author(s)
      山_ 彩花・増永 英治・内山 雄介・辻 一洋・山崎 秀勝
    • Journal Title

      土木学会論文集(B1水工学)

      Volume: 78(2) Pages: I_295-I_300

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal variability of upper ocean primary production along the Kuroshio off Japan: Roles of eddy-driven nutrient transport2022

    • Author(s)
      Xu Zhang, Yusuke Uchiyama, Eiji Masunaga, Yota Suzue and Hidekatsu Yamazaki
    • Journal Title

      Frontiers in Marine Science

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.990559

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Modulation of submesoscale motions due to tides and a shallow ridge along the Kuroshio2022

    • Author(s)
      Eiji Masunaga, Yusuke Uchiyama, Xu Zhang, Waku Kimura and Taichi Kosako
    • Journal Title

      Deep Sea Research: Part I

      Volume: 186 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.dsr.2022.103828

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison of species-specific qPCR and metabarcoding methods to detect small pelagic fish distribution from open ocean environmental DNA2022

    • Author(s)
      Zeshu Yu,Shin Ichi Ito,Marty Kwok Shing Wong,Susumu Yoshizawa,Jun Inoue,Sachihiko Itoh,Ryuji Yukami,Kazuo Ishikawa,Chenying Guo,Minoru Ijichi,Susumu Hyodo
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 17 Pages: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0273670

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Seasonal cycle of the confluence of the Tsugaru Warm, Oyashio, and Kuroshio currents east of Japan2022

    • Author(s)
      S. Itoh,E. Tsutsumi,E. Masunaga,T. T. Sakamoto,K. Ishikawa,D. Yanagimoto,Y. Hoshiba,H. Kaneko,D. Hasegawa,K. Tanaka,H. Fukuda,T. Nagata
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      Volume: 127 Pages: 2169-9275

    • DOI

      10.1029/2022JC018556

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Crocosphaera as a Major Consumer of Fixed Nitrogen2022

    • Author(s)
      Takako Masuda, Keisuke Inomura, Taketoshi Kodama, Takuhei Shiozaki, Satoshi Kitajima, Gabrielle Armin, Takato Matsui, Koji Suzuki, Shigenobu Takeda, Mitsuhide Sato, Ond_ej Pr__il, Ken Furuya
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 10(4) Pages: -

    • DOI

      10.1128/spectrum.02177-21

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The balance between photosynthesis and respiration explains the niche differentiation between Crocosphaera and Cyanothece2022

    • Author(s)
      Takako Masuda, Keisuke Inomura, Meng Gao, Gabrielle Armin, Eva Kotabov_, G_bor Bern_t, Evelyn Lawrenz-Kendrick, Martin Luke_, Martina Be_kov_, G_bor Steinbach, Josef Komenda, Ond_ej Pr__il
    • Journal Title

      Computational and Structural Biotechnology Journal

      Volume: 21 Pages: 58-65

    • DOI

      10.1016/j.csbj.2022.11.029

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] In Situ Calibration of Underwater Glider Flight Model Using Acoustic Doppler Current Profilers2022

    • Author(s)
      T. Tanaka, D. Hasegawa, T. Okunishi, I. Yasuda, T.P. Welch
    • Journal Title

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

      Volume: 39(9) Pages: 1331-1352

    • DOI

      10.1175/JTECH-D-21-0074.1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Internal Hydraulic Transition and Turbulent Mixing Observed in the Kuroshio over the I-Lan Ridge off Northeastern Taiwan2022

    • Author(s)
      Ming-Huei Chang, Yu-Hsin Cheng, Yu-Yu Yeh, Yiing Jang Yang, Sen Jan, Chih-Lun Liu, Takeshi Matsuno, Takahiro Endoh, Eisuke Tsutsumi, Jia-Lin Chen, and Xinyu Guo
    • Journal Title

      Journal of Physical Oceanography

      Volume: 52(12) Pages: 3179-3198

    • DOI

      10.1175/JPO-D-21-0245.1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estimating propagation speed and direction, and vertical displacement of second-mode nonlinear internal waves from ADCP measurements2022

    • Author(s)
      Takahiro Endoh, Eisuke Tsutsumi, Chang-Su Hong, Gyu-Nam Baek, Ming-Huei Chang, Yiing Jang Yang, Takeshi Matsuno, Jae Hak Lee
    • Journal Title

      Continental Shelf Research

      Volume: 233 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.csr.2021.104644

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 霞ケ浦における多地点流況モニタリングデータの解析2023

    • Author(s)
      吉田壮汰,増永英治,北村立実
    • Organizer
      霞ヶ浦流域研究2023
  • [Presentation] 地球温暖化による成層の発達が及ぼす霞ケ浦への影響の評価2023

    • Author(s)
      松本大樹,増永英治,横木裕宗
    • Organizer
      霞ヶ浦流域研究2023
  • [Presentation] 複数定点観測データを用いた東京湾における水平物理構造と混合状態の評価2022

    • Author(s)
      到津 春樹・増永 英治
    • Organizer
      第69回海岸工学講演会
  • [Presentation] 沿岸地形が影響する風応力による鉛直混合の観測と評価2022

    • Author(s)
      佐藤 和貴・増永 英治・北村 立実
    • Organizer
      第69回海岸工学講演会
  • [Presentation] 領域海洋モデルを用いた洋上風力発電施設の適地選定システム開発に関する基礎的研究2022

    • Author(s)
      玉井 駿壮・内山 雄介・Xu Zhang・増永 英治・辻 一洋・山崎 秀勝
    • Organizer
      第69回海岸工学講演会
  • [Presentation] Circulation and water exchange in shallow lakes influenced by wind-induced mixing2022

    • Author(s)
      Eiji Masunaga, Tatsumi Kitamura
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Horizontal physical structure and mixing process in the inner part of Tokyo Bay using long-term monitoring data2022

    • Author(s)
      Haruki Itozu, Eiji Masunaga
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of mixing conditions between Kitaura and Nishiura in Lake Kasumigaura during summer2022

    • Author(s)
      Kazuki Satoh1, Eiji Masunaga1, Tatsumi Kitamura
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of mixing effects due to coastal marine structures2022

    • Author(s)
      Ayaka Yamazaki, Eiji Masunaga, Hidekatsu Yamazaki, Yusuke Uchiyama
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observations of vertical mixing and associated transport in a shallow lake, Lake Kasumigaura, Japan2022

    • Author(s)
      Eiji Masunaga, Tastumi Kitamura, Sachihiko Itoh
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] モニタリングデータを用いた東京湾湾奥部の混合状態の因子分析と 予測に関する研究2022

    • Author(s)
      到津 春樹・増永 英治
    • Organizer
      2022年度日本海洋学会秋季大会
  • [Presentation] 岡田賞受賞記念講演2022

    • Author(s)
      増永英治
    • Organizer
      2022年度日本海洋学会秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] Seasonal cycle of the confluence of the Tsugaru Warm, Oyashio, and Kuroshio currents east of Japan2022

    • Author(s)
      S. Itoh,E. Tsutsumi,E. Masunaga,T. T. Sakamoto,K. Ishikawa,D. Yanagimoto,Y. Hoshiba,H. Kaneko,D. Hasegawa,K. Tanaka,H. Fukuda,T. Nagata
    • Organizer
      JpGU Meeting 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 主要な窒素消費者としての窒素固定性シアノバクテリア2022

    • Author(s)
      増田貴子, 井之村啓介, 児玉武稔, 塩崎拓平, 北島聡, Gabrielle Armin, 松井貴人, 鈴木光次, 武田重信, 佐藤光秀, Ond_ej Pr__il, 古谷研
    • Organizer
      日本海洋学会2022年度 秋季大会
  • [Presentation] Crocosphaera watsoniiの生存戦略: 光合成と窒素固定2022

    • Author(s)
      増田貴子
    • Organizer
      藍藻の分子生物学2022
    • Invited
  • [Presentation] An acoustic glider observation for monitoring physical and biological environment in the upper ocean2022

    • Author(s)
      T.Tanaka, D. Hasegawa, T. Okunishi
    • Organizer
      PICES 2022 Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 黒潮・津軽暖流が通過する海峡・海嶺域における硝酸塩乱流鉛直輸送2022

    • Author(s)
      田中雄大, 長谷川大介, 奥西武, 安田一郎
    • Organizer
      水産海洋学会創立60周年記念大会
  • [Presentation] 東北太平洋沖における魚探グライダーによる海洋モニタリング2022

    • Author(s)
      田中雄大, 長谷川大介, 奥西武
    • Organizer
      九州大学応用力学研究所 研究集会「日本周辺海域の海況モニタリングと波浪計測に関する研究集会」
  • [Presentation] 越前海岸で発生した2022年8月の急潮について2022

    • Author(s)
      広瀬成章, 岩_俊祐, 碓氷典久, 坂本圭, 石川一郎, 中野英之
    • Organizer
      九州大学応用力学研究所 研究集会「日本周辺海域の海況モニタリングと波浪計測に関する研究集会」

URL: 

Published: 2023-12-25  

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