2007 Fiscal Year Annual Research Report
オホーツク海・北太平洋中層の温暖化とそのメカニズムの解明
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19340131
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
三寺 史夫 Hokkaido University, 低温科学研究所, 教授 (20360943)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 慶一郎 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (30185251)
中村 知裕 北海道大学, 低温科学研究所, 講師 (60400008)
小野 数也 北海道大学, 低温科学研究所, 技術職員 (40396320)
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| Keywords | 温暖化 / オホーツク海 / 海洋中層 / 北太平洋 / 熱塩循環 / 風成循環 / 潮汐混合 / 高密度陸棚水 |
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| Research Abstract |
海氷が生成されるときには、氷にとって不純物である塩分が排出されるため、低温(結氷温度)で高塩分の重い水が形成される。オホーツク海では、シベリアからの寒気により、北西陸棚域のポリニヤで大量の海氷が形成され、同時に低温高塩分水も大量に作られている。これが高密度陸棚水と呼ばれるもので、陸棚域から流出して東樺太海流の中層に合流し、最終的には北太平洋に広がって北太平洋中層水と呼ばれる海水となる。今年度は、この高密度水形成に伴うオホーツク海の3次元的循環過程を、0.5度格子の解像度を持つ数値実験を用いて研究した。その結果、従来から注目されてきた千島列島沿いの潮汐混合に加え、風が変化することによっても300mから500m深の中層水温が変化することを明らかにした。これは風が強くなると表層北向きの塩分輸送が増大し、海氷生成がなされる北西陸棚域の塩分強化をもたらしたためである。このため陸棚水はより高塩分(高密度)となり、より深くまで冷たい海水が潜り込むという結果となった。このように、オホーツク海の熱塩循環は風成循環と強く結合しているシステムであることが明らかとなった。また、気温を変化させた実験では海氷の張り具合に大きな変化が生ずるとともに、気温上昇によって中層水温の温暖化が生ずることも確認した。気温が3℃上昇した場合に中層では0.6℃温暖化しており、これは観測結果と良い対応を示す。
また、1/30度格子の高解像度海洋海氷結合モデルを用いて、北西陸棚域沿岸ポリニアにおける形成過程を研究した。傾斜が1/1000程度の非常に緩やかな海底斜面の場合には、傾斜が大きいほど塩分の渦輸送も大きくなり、生成される高密度水の塩分は低下することが分かった。
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