2016 Fiscal Year Annual Research Report
南極底層水の昇温・低塩化に伴う深層大循環の変貌予測に関する基礎研究
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15H01726
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
北出 裕二郎 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50281001)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 茂 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (80281583)
田村 岳史 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40451413)
溝端 浩平 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (80586058)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 極域環境監視 / 南極底層水 / 南大洋 / 温暖化評価 / 海洋科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、南極底層水の流量の把握と昇温低塩化の機構を調べ、進行しつつある水塊変質が今後深層大循環へ及ぼす影響を探る基礎研究である。南極海において、観測点の全深度帯をカバーする計測装置を開発すると共に、長期係留を実施している。
（１）昇降式CTDの開発と運用試験：本課題では、第一弾として、巨大CTD＆Tチェーンを構築し、後述（２）の通り南極海へ設置中である。これに続く、第二弾として鉛直に高分解能なプロファイルを捉えるため、自動昇降式フロートにメモリー式CTDおよび自立式乱流計を搭載し、定点で昇降させる計測装置の開発を実施している。2016年度では、船舶からの係留索による昇降試験を終え、現在、相模湾の水深約850mの地点で運用試験を実施中である。この回収は2017年5月下旬に行い、その後昇降深度の確認・取得データの有効性が検討される。
（２）南極海観測航海：東京海洋大学海鷹丸による南極海での観測航海は、2016年12月31日～2017年1月26日に実施された。南大洋の子午面循環を捉えることも本課題の一部となっていることから、本年度は南極発散帯周辺海域でCTDによる海底直上までの観測を実施した。また、前年度にビンセネス湾沖南緯63度水深約3000mの地点に設置した巨大CTD＆Tチェーンを回収した。回収したセンサーは、データの収録およびメンテナンスを施した後、モニタリングの観点から再度南極海に設置している。本年度設置した巨大CTD＆Tチェーンおよび南緯61度に設置した係留系は、2018年1月の南極観測航海時に回収する予定である。係留観測により全観測深度帯のほぼ完全なデータが得られており、現在解析中である。
以上の観測試験および今年度の観測記録の解析結果、並びにこれまでの南極海観測の経緯や今後の計画等に関連する事項について、関連する学会および国際シンポジウムにおいて発表した。
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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
南緯61度に5層に流速計を配備した係留系を設置したこと、前年度南極海に設置した巨大CTD&Tチェーンの回収ができたこと、回収した機器からデータを抽出してメンテナンス後に再度南極海へ設置できたことから、計画していた観測が実施できている。また、南極海の海況・海氷状態やシップタイムの関係上、計画していた地点でのCTD観測を実施できなかった点はマイナスであるが、南極発散帯の広域においてCTD観測を実施できたことにより、湧昇域の広がりを捉えた点は想定以上の成果である。
一方、自動昇降式計測機器の開発・運用試験に関しては、物品発注から納品までに4ヶ月程度を要したため、その数か月の遅れを保ちつつ進行しているが、現在現場での運用試験を実施中であることから、ほぼ計画の範囲内で進んでいると言える。
以上、本課題で最も重要な南極海における巨大CTDチェーンの回収・再設置が予定通り実施できている点、子午面循環を把握するために多層に流速計を配備した長期係留系を南緯61度に設置できたこと、これまでに得られたデータをもとに研究発表および論文作成が進められていること等から、おおむね順調に進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、長期的なモニタリングを兼ねた研究課題であるため、今年度も引き続き南大洋で観測を実施する。南大洋における観測航海は、2017年12月31日から2018年1月23日を予定しており、昨年度設置した2系の係留系の回収および定点観測を実施する。定点観測では、CTDシステムに乱流計を搭載し、水温塩分場と同時に、乱流構造を捉える。昨年度の観測から、子午面循環の断面構造が得られているため、本年度は乱流構造の把握に重点を置いた観測を実施する。
南極底層水の水塊変質の解明という観点では、長期係留系によるモニタリングは本研究課題において最も重要な観測であるため、これまで構築した巨大CTDチェーンを用いた係留観測は今後も継続して実施していく。しかし、今後モニタリング点を数地点に増やしていく必要がある中、限られた予算で効率よく鉛直構造を捉える必要があることから、自動昇降式フロートを用いた係留系の開発をさらに推し進めていく。2016年度に相模湾に設置した試験機の回収と取得データの解析を通して、有効性の検討を行い、2017年度あるいは2018年度の南極観測航海における設置を目指している。また、自動昇降式フロートによる係留観測のメリットとしては、乱流プロファイラーを搭載した長期係留観測への発展を可能にする点である。昇降式フロートシステムが完成した際には、昨年度学内別予算にて導入した自律型乱流プロファイラーを昇降式フロートに搭載し、長期係留観測を実施する。乱流場のプロファイルが長期にわたり取得できれば、本課題で目指している水塊変質機構の解明や深層循環の流量評価等が、飛躍的に進展すると期待できる。
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[Presentation] 海氷変動を軸とした両極の環境変動の解明2016
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
第7回極域科学シンポジウム
Place of Presentation
国立極地研究所,東京
Year and Date
2016-12-02 – 2016-12-02
Invited
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