北極海の海氷変動の鍵を握るアラスカ北部沿岸域での海氷・海洋変動の実態解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H03721
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 深町 康 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (20250508)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大島 慶一郎 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (30185251) ; 伊東 素代 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, 技術研究員 (60373453)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 北極海 / 海氷 / 現場観測

Outline of Annual Research Achievements

フィールド観測としては、8月に米国アラスカ州のバローに出向き、2013年および2014年に設置した海氷・海洋の両方を対象とした係留系2系の回収を行い、それぞれ2年間と1年間に渡る良好なデータを取得することに成功した。この際には同じ構成の係留系を2系再設置した。また、9月の「みらい」による航海でバロー沖での海洋観測を実施した。

これまでに取得した係留観測データについては、海氷厚データの処理・解析を進め（2009-10年と2011-12年の2年間分）、陸岸に近い定着氷域（陸岸や海底に接していて動かない海氷域）の海氷厚の特徴が明らかになりつつある。また、流速データの解析によって、冬季に海面の大部分が海氷に覆われると顕著に流速が低下することを明らかにした。

バロー沖の係留観測データを用いて、この海域に出現する沿岸ポリニヤ（薄氷域）における過冷却水とフラジルアイス（海氷の出来始めに見られる氷晶）の形成過程 (Ito et al., 2015) 、陸上や航空機からの海氷観測データとの比較 (Mahoney et al., 2015) 、この海域に出現する沿岸ポリニヤの特徴の特異性 (Hirano et al., 2016) についての成果を論文にまとめた。また、この係留観測データと船舶観測データを組み合わせることで、2010年夏季における流量と熱輸送量の見積りを行い、その成果を論文にまとめた (Itoh et al., 2015) 。

Current Status of Research Progress

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

Reason

フィールド観測については、バロー沖の係留系の回収（海洋研究開発機構が「みらい」で行ったものも含む）・再設置および「みらい」による航海での海洋観測を予定通りに実施することができた。

データ解析については、バロー沖およびバロー海底谷（海洋開発研究機構が実施）に設置された係留系の両方について順調に進展しており、上記に挙げた雑誌論文の成果に加えて、海底堆積物の上方輸送と海氷への取り込み過程、沿岸ポリニヤの特徴の経年変動、バロー海底谷における流量、熱・淡水輸送量の経年変動などについて学会発表を実施した。

Strategy for Future Research Activity

係留観測については、当初の予定通りに今年度はバロー沖の係留系の回収・再設置は行わず、現在設置中の係留系での観測を2年間に渡って継続するが、来年度に予定している回収・再設置に備えて、機材の返送と整備、購入とテストを実施する。船舶観測については、昨年度と同様に「みらい」による船舶観測を今年度も実施する。

データ解析については、まだ処理が終わっていない2013-15年の係留観測データからの海氷厚の導出を行うとともに、上記に挙げた学会発表のテーマについて、その成果を論文にまとめる作業を行う。

Research Products

• [Int'l Joint Research] アラスカ大学フェアバンクス校(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: アラスカ大学フェアバンクス校
• [Journal Article] A wind-driven, hybrid latent and sensible heat coastal polynya off Barrow, Alaska (2016)
  • Author(s): Hirano, D., Y. Fukamachi, E. Watanabe, K. I. Ohshima, K. Iwamoto, A. R. Mahoney, H. Eicken, D. Simizu, and T. Tamura
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research Volume: 121 Pages: 980-997
  • DOI: 10.1002/2015JC011318
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Water properties, heat and volume fluxes of Pacific water in Barrow Canyon during summer 2010 (2015)
  • Author(s): Itoh, M., R. S. Pickart, T. Kikuchi, Y. Fukamachi, K. I. Ohshima, D. Simizu, K. R. Arrigo, S. Vagle, J. Heg, C. Ashjian, J. T. Mathis, S. Nishino, and C. Nobre
  • Journal Title: Deep-Sea Research I Volume: 102 Pages: 43-54
  • DOI: 10.1016/j.dsr.2015.04.004
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Taking a look at both sides of the ice: comparison of ice thickness and drift speed as observed from moored, airborne and shore-based instruments near Barrow, Alaska (2015)
  • Author(s): Mahoney, A. R., H. Eicken, Y. Fukamachi, K. I. Ohshima, D. Simizu, C. Kambhamettu, R. MV, S. Hendricks, and J. Jones
  • Journal Title: Annals of Glaciology Volume: 56 Pages: 363-372
  • DOI: 10.3189/2015AoG69A565
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Observations of supercooled water and frazil ice formation in an Arctic coastal polynya form moorings and satellite imagery (2015)
  • Author(s): Ito, M., K. I. Ohshima, Y. Fukamachi, K. I. D. Simizu, K. Iwamoto, Y. Matsumura, A. R. Mahoney, and H. Eicken
  • Journal Title: Annals of Glaciology Volume: 56 Pages: 307-314
  • DOI: 10.3189/2015AoG69A83
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] アラスカ沖バロー沿岸ポリニヤにおける海氷生産量の経年変動 (2016)
  • Author(s): 平野大輔, 深町康, 渡邉英嗣, 大島慶一郎, 岩本勉之, Mahoney Andrew, Eicken Hajo, 清水大輔, 田村岳史
  • Organizer: 2016年度日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）
  • Year and Date: 2016-03-15
• [Presentation] 北極海バロー海底谷における流量、淡水、熱輸送量の長期変動 (2016)
  • Author(s): 伊東素代, 菊地隆, 西野茂人
  • Organizer: 2016年度日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）
  • Year and Date: 2016-03-15
• [Presentation] Spatio-temporal variations of stratification and its factors in the Chukchi Sea (2016)
  • Author(s): Onuka, M., Ueno, M., Itoh, M., Kikuchi, T., Nishino, S., Watanabe, E., Hirawake, T., Yamamoto-Kawai, M., and Mizobata, K.
  • Organizer: 2015 Ocean Sciences Meeting
  • Place of Presentation: ニューオーリンズ（アメリカ合衆国）
  • Year and Date: 2016-02-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Validation of AMSR-E thin ice algorithm based on moored ice profiling sonar measurement (2016)
  • Author(s): Fukamachi, Y., Ohshima, K. I., Iwamoto, K., Tamura, T., Nihashi, S.
  • Organizer: Workshop on satellite data for Arctic research and applications, Side event during Arctic Frontiers 2016
  • Place of Presentation: トロムソ（ノルウェー）
  • Year and Date: 2016-01-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ハイブリッド特性を有するバロー沿岸ポリニヤにおける海氷生産量の経年変動 (2015)
  • Author(s): 平野大輔, 深町康, 渡邉英嗣, 岩本勉之, Mahoney Andrew, Eicken Hajo, 清水大輔, 大島慶一郎, 田村岳史
  • Organizer: 第6回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研究所（東京都立川市）
  • Year and Date: 2015-11-19
• [Presentation] チャクチ海バロー沖におけるフラジルアイス生成と海底堆積物の上方輸送の観測 (2015)
  • Author(s): 伊藤優人, 大島慶一郎, 深町康, 清水大輔, Mahoney, A. R., Eicken, H.
  • Organizer: 第6回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研究所（東京都立川市）
  • Year and Date: 2015-11-16
• [Presentation] 北極バロー沖沿岸ポリニヤにおけるフラジルアイスの生成・沈降と堆積物粒子の上方輸送の観測 (2015)
  • Author(s): 伊藤優人, 大島慶一郎, 深町康, 清水大輔, Mahoney, A. R., Eicken, H.
  • Organizer: 2015年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）
  • Year and Date: 2015-09-28
• [Presentation] Sea ice formation on continental shelves: a comparison of water mass signals near an Antarctic ice shelf and off the Alaskan coast (2015)
  • Author(s): Smith, I. J., Gough, A. J., Langhorne, P. J., Eicken, H., Mahoney, A. R., Leonard, G. H., Van Hale, R., Fukamachi, Y., Jendersie, S., Jones, J., Haskell, T. G.
  • Organizer: IGS International Symposium on Contemporary Ice-Sheet Dynamics
  • Place of Presentation: ケンブリッジ（イギリス）
  • Year and Date: 2015-08-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A wind-driven, hybrid latent and sensible heat coastal polynya at Barrow, Alaska (2015)
  • Author(s): Hirano, D., Fukamachi, Y., Watanabe, E., Iwamoto, K., Mahoney, A. R., Eicken, H., Simizu, D., Ohshima, K. I., and Tamura, T.
  • Organizer: 26th IUGG General Assembly 2015
  • Place of Presentation: プラハ（チェコ）
  • Year and Date: 2015-06-27
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Sediment upward dispersion and frail ice formation by strong wnd events -A possible mechanism of iron supply to sea ice (2015)
  • Author(s): Ito, M., Ohshima, K. I., Nishioka, J., Kusumoto, Y., Mizuta, G., Fukamachi, Y.
  • Organizer: 2015 ESSAS Annual Science Meeting
  • Place of Presentation: シアトル（アメリカ合衆国）
  • Year and Date: 2015-06-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Volume, heat and freshwater fluxes of Pacific Water through the Barrow Canyon in the Arctic Ocean (2015)
  • Author(s): Itoh Motoyo, KikuchI Takashi, Nishino Shigeto
  • Organizer: Fourth International Symposium on the Arctic Research (ISAR-4)
  • Place of Presentation: 富山国際会議センター（富山県富山市）
  • Year and Date: 2015-04-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A wind-driven, hybrid latent and sensible heat coastal polynya at Barrow, Alaska (2015)
  • Author(s): Hirano, D., Fukamachi, Y., Watanabe, E., Iwamoto, K., Mahoney, A. R., Eicken, H., Simizu, D., Ohshima, K. I., and Tamura, T.
  • Organizer: Fourth International Symposium on the Arctic Research (ISAR-4)
  • Place of Presentation: 富山国際会議センター（富山県富山市）
  • Year and Date: 2015-04-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] SIZONet: Multi-purpose, multi-platform observations to inform responses to an Arctic sea ice cover in transformation (2015)
  • Author(s): Eicken, H., Mahoney, A. R., Dammann, D. O., Jones, J., Hendricks, S., Fukamachi, Y., Ohshima, K. I., Haas, C., Gerland, S., Makshtas, A.
  • Organizer: Fourth International Symposium on the Arctic Research (ISAR-4)
  • Place of Presentation: 富山国際会議センター（富山県富山市）
  • Year and Date: 2015-04-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Characteristics of sea-ice draft revealed by a moored ice-profiling sonar in the Chukchi Sea off Barrow, Alaska (2015)
  • Author(s): Fukamachi. Y., Simizu, D., Ohshima, K. I., Iwamoto, K., Eicken, H., Mahoney, A. R.
  • Organizer: Fourth International Symposium on the Arctic Research (ISAR-4)
  • Place of Presentation: 富山国際会議センター（富山県富山市）
  • Year and Date: 2015-04-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mooring-based long-term observation of oceanographic condition in the Chukchi Sea and Canada Basin of the Arctic Ocean (2015)
  • Author(s): Kikuchi, K., Itoh, M., Nishino, S., and Watanabe, E.
  • Organizer: EGU General Assembly 2015
  • Place of Presentation: ウィーン（オーストリア）
  • Year and Date: 2015-04-14
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 外部資金
  • URL: http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/~yasuf/ext_fund.html