Ice shelf - sea ice- ocean interaction in East Antarctica

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H04710
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 田村 岳史 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40451413)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 南極 / 氷床-海氷-海洋相互作用 / 定着氷 / 氷床・棚氷融解

Outline of Annual Research Achievements

白瀬氷河及び周辺定着氷融解量の海洋観測データの解析
白瀬氷河が存在するリュツォ・ホルム湾で取得した海洋観測データの解析から明らかにした白瀬氷河―海洋相互作用に関する研究結果を、海洋―海氷―棚氷結合モデルによる実験結果と比較・統合し、顕著な季節変動を伴う年間を通じた白瀬氷河舌の底面融解プロセスを明らかにした。大陸斜面域での卓越風の季節変動が冬季水の厚みを変化させるプロセスを介し、白瀬氷河舌下への周極深層水の流入量および氷河舌の底面融解量をコントロールする主要因になり得ることを示した。また、白瀬氷河舌の上に設置したアイスレーダー（ApRES）から得られた１年以上にわたる氷河氷厚の時系列データ（氷河融解量の時系列）の予備的な解析を行い、従来の衛星観測や上記の海洋観測や数値モデル結果が示す白瀬氷河の高い底面融解率を支持する結果を得ている。
トッテン氷河沖海洋観測データの解析
トッテン氷河棚氷の前面海洋にて取得した海洋観測データを解析し、0℃を超える外洋起源の暖水（周極深層水）が深いトラフに沿ってトッテン棚氷の下へと流入していること、またその水温が過去観測された水温と比較して高いことが明らかになった。さらにトッテン棚氷冲大陸斜面域の多地点にて実施された空間的に詳細な海洋観測において取得された海洋物理各種パラメータのプロファイルと海水サンプルを一次解析した結果、トッテン棚氷の底面を融解させる暖水の外洋から南極大陸縁辺への流入・循環プロセスを支持する結果が得られつつある。
このように、交付申請書に記載した「研究の目的」及び「研究実施計画」について、上記のように直接的に研究目的に対して成果を上げる事となった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

前述のように、交付申請書に記載した「研究の目的」及び「研究実施計画」について、直接的に研究目的に対して成果を上げる事となった為。

Strategy for Future Research Activity

今後は、前述の【白瀬氷河及び周辺定着氷融解量の海洋観測データの解析】及び【トッテン氷河沖海洋観測データの解析】と同様のデータ解析を最新の観測データを用いて継続実施し、複数年の知見を蓄積する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Antarctic Climate and Ecosystems CRC(オーストラリア)
  • Country Name: AUSTRALIA
  • Counterpart Institution: Antarctic Climate and Ecosystems CRC
• [Int'l Joint Research] British Antarctic Survey(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: British Antarctic Survey
• [Journal Article] Dynamic Fine‐Scale Sea Icescape Shapes Adult Emperor Penguin Foraging Habitat in East Antarctica (2019)
  • Author(s): Labrousse Sara、Fraser Alexander D.、Sumner Michael、Tamura Takeshi、Pinaud David、Wienecke Barbara、Kirkwood Roger、Ropert‐Coudert Yan、Reisinger Ryan、Jonsen Ian、Porter‐Smith Rick、Barbraud Christophe、Bost Charles‐Andre、Ji Rubao、Jenouvrier Stephanie
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: 46 Pages: 11206～11218
  • DOI: 10.1029/2019GL084347
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Landfast ice controls on sea-ice production in the Cape Darnley Polynya: A case study (2019)
  • Author(s): Fraser Alexander D.、Ohshima Kay I.、Nihashi Sohey、Massom Robert A.、Tamura Takeshi、Nakata Kazuki、Williams Guy D.、Carpentier Scott、Willmes Sascha
  • Journal Title: Remote Sensing of Environment Volume: 233 Pages: 111315～111315
  • DOI: 10.1016/j.rse.2019.111315
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Evaluation of AMSR-E Thin Ice Thickness Algorithm from a Mooring-Based Observation: How Can the Satellite Observe a Sea Ice Field with Nonuniform Thickness Distribution? (2019)
  • Author(s): Kashiwase Haruhiko、Ohshima Kay I.、Fukamachi Yasushi、Nihashi Sohey、Tamura Takeshi
  • Journal Title: Journal of Atmospheric and Oceanic Technology Volume: 36 Pages: 1623～1641
  • DOI: 10.1175/JTECH-D-18-0218.1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Reduced Sea Ice Production Due to Upwelled Oceanic Heat Flux in Prydz Bay, East Antarctica (2019)
  • Author(s): Guo Guijun、Shi Jiuxin、Gao Libao、Tamura Takeshi、Williams Guy D.
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: 46 Pages: 4782～4789
  • DOI: 10.1029/2018GL081463
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Temporal variability of Antarctic Bottom Water formation and its drivers (2020)
  • Author(s): Silvano, A., A. Foppert, S. R. Rintoul, P. Holland, P. Castagno, A. N. Garabato, A. Haumann, N. Kimura, T. Tamura, and A. M. Macdonald
  • Organizer: AGU Ocean Sciences Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dynamic fine-scale sea-icescape shapes adult emperor penguin foraging habitat in East Antarctica (2020)
  • Author(s): Labrousse, S., A. D. Fraser, M. Sumner, T. Tamura, D. Pinaud, B. Wienecke, R. Kirkwood, Y. Ropert-Coudert, R. Reisinger, I. Jonsen, R. Porter-Smith, C. Barbraud, C. Bost, R. Ji, and S. Jenouvrier
  • Organizer: AGU Ocean Sciences Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Modeling strong basal melting at the Shirase Glacier Tongue, East Antarctica (2019)
  • Author(s): Kusahara, K., D. Hirano, M. Fujii, A. Fraser, and T. Tamura
  • Organizer: AGU Fall Meeting, San Francisco
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Winter oases for subadult southern elephant seals in East Antarctica (2019)
  • Author(s): Labrousse, S., G. Williams, T. Tamura, S. Bestley, J-B. Sallee, A. D. Fraser, M. Sumner, F. Roquet, K. Heerah, B. Picard, C. Guinet, R. Harcourt, C. McMahon, M. Hindell, and J-B. Charrassin
  • Organizer: World Marine Mammal Science Conference 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Antarctic landfast sea ice distribution and variability, and its influence on coastal polynyas (2019)
  • Author(s): Fraser, A. D., R. A. Massom, K. I. Ohshima, S. Willmes, P. Kappes, J. Cartwright, K. Kusahara, T. Tamura, and R. Smith
  • Organizer: IGS International Symposium on Sea Ice at the Interface
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Fluctuations of the ice flow velocity of Shirase glacier and its surrounding landfast ice displacement in east Antarctica derived from ALOS-2/PALSAR-2 image correlation (2019)
  • Author(s): Nakamura, K., S. Aoki, T. Yamanokuchi, T. Tamura, S. Ushio, and K. Doi
  • Organizer: IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Strong ice-ocean interaction at Shirase glacier tongue, East Antarctica (2019)
  • Author(s): Hirano, D., T. Tamura, K. Kusahara, K. I. Ohshima, S. Ushio, D. Simizu, K. Ono, and S. Aoki
  • Organizer: IUGG 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Offshore-origin warm water inflows toward Totten Ice Shelf, East Antarctica (2019)
  • Author(s): Daisuke Hirano, Kohei Mizobata, Takeshi Tamura, Masato Ito, Kaihe Yamazaki, Koh Yoichiro, Masaaki Kiuchi, Hiroto Murase, Hiroko Sasaki, Shigeru Aoki
  • Organizer: 第10回極域科学シンポジウム
• [Presentation] The investigation into the Ice shelf-Ocean Interaction of East Antarctica with special focusing on the Ocean Circulation (2019)
  • Author(s): Kohei Mizobata, Takeshi Tamura, Daisuke Hirano, and Ryosuke Makabe
  • Organizer: 第10回極域科学シンポジウム
• [Presentation] 白瀬氷河と氷河末端を取り囲む定着氷の流動速度 (2019)
  • Author(s): 中村 和樹, 青木 茂, 山之口 勤, 田村 岳史, 牛尾 収輝, 土井 浩一郎
  • Organizer: 日本リモートセンシング学会第67回(令和元年度秋季)学術講演会
• [Presentation] 南極・ケープダンレーポリニヤ域における植物プランクトンの秋季大増殖を伴う新成氷生成 (2019)
  • Author(s): 伊藤 優人, 平野 大輔, 真壁 竜介, 髙橋 啓伍, 大島 慶一郎, 田村 岳史, 青木 茂
  • Organizer: 2019年度日本海洋学会秋季大会
• [Presentation] 南極リュツォ・ホルム湾における海洋-氷床相互作用に関する数値モデリング (2019)
  • Author(s): 草原 和弥, 平野 大輔, 藤井 昌和, Alexander Fraser, 田村 岳史
  • Organizer: 2019年度日本海洋学会秋季大会
• [Presentation] トッテン棚氷近傍海域における暖水分布 (2019)
  • Author(s): 平野 大輔, 田村 岳史, 溝端 浩平, 伊藤 優人, 山崎 開平, 國府 陽一郎, 木内 政彰, 村瀬 弘人, 青木 茂
  • Organizer: 2019年度日本海洋学会秋季大会
• [Presentation] サハリン沖係留観測に基づく高精度なAMSR-E 薄氷厚アルゴリズムの開発―衛星観測は非一様な海氷場をどのように捉えるか? (2019)
  • Author(s): 柏瀬 陽彦, 大島 慶一郎, 深町 康, 二橋 創平, 田村 岳史
  • Organizer: 2019年度日本海洋学会秋季大会
• [Presentation] 南極大陸リュツォ・ホルム湾の海産クマムシ類 (2019)
  • Author(s): 藤本 心太, 鈴木 忠, 伊藤 優人, 田村 岳史, 辻本 惠
  • Organizer: 日本動物分類学会第55回大会
• [Presentation] 氷床変動に起因する海水準上昇予測 －無人・遠隔技術を活用した極域研究拠点形成－ (2019)
  • Author(s): 田村 岳史, 奥野 淳一, 菅沼 悠介, 末吉 哲雄, 野木 義史, 中村 卓司
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [Presentation] 気候変動・全球水循環のモニタリングとメカニズム解明 (AMSR3) (2019)
  • Author(s): 増永 浩彦, 江淵 直人, 田村 岳史, 芳村 圭, 青梨 和正, 計盛 正博, 斎藤 克弥
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [Presentation] Production of bromoform in sea ice and emission to the atmosphere (2019)
  • Author(s): Daiki Nomura, Atsushi Ooki, Ellen Damm, Gerhard S. Dieckmann, Bruno Delille, Markus M. Frey, Mats A. Granskog, Klaus M. Meiners, Anna Silyakova, Takeshi Tamura, Jean-Louis Tison, Youhei Yamashita
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [Presentation] 極域科学の新展開：氷床変動に起因する海水準上昇予測のための拠点観測 (2019)
  • Author(s): 中村 卓司, 杉山 慎, 阿部 彩子, 青木 輝夫, 野木 義史, 田村 岳史
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [Presentation] Vertical ice flow motions obtained from year-round GNSS observations on Shirase Glacier, Antarctica (2019)
  • Author(s): Yuichi Aoyama, Koichiro Doi, Daisuke Hirano, Takeshi Tamura, Shigeru Aoki, Kazuo Shibuya
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2019年大会