Sea-ice reduction in the Pacific Arctic during summer from the variability of sea-ice thickness during winter

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H01961
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 深町 康 北海道大学, 北極域研究センター, 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) ; 二橋 創平 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (50396321) ; 伊東 素代 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), 副主任研究員 (60373453)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 海氷 / 北極海 / 海氷厚 / 係留観測 / 衛星観測

Outline of Annual Research Achievements

日本の研究船での海中設置の測器の回収は叶わなかったが、アラスカ大学フェアバンクス校の研究協力者によって、2021年夏季に測器の回収を無事に行うことが出来た。これで、東部チュクチ海アラスカ北部沿岸域での海氷・海洋の時系列データの長さは12年分（2009-2021年）となった。
同海域におけるこれまでの海洋の係留観測データ（2009-2019年の10年分）を、衛星観測から導出した海氷生産量データ、大気データと共に用いて、同じ北東風に起因する潜熱と暖水の湧昇によってこの海域に出現する開氷・薄氷域（高海氷生産量域）の特徴と海洋の状態、およびそれらの近年の変動などについて調べた。海氷生産量と暖水の湧昇については、年々変動が大きく、顕著な長期トレンドは無いことが明らかになった。また、夏季から秋季にかけての水温が近年上昇していること（特に、2016年以降）、暖水が長期に渡って存在することにより秋季の結氷開始時期が遅くなることと北極海盆への熱輸送量が増加することも明らかになった。更に、大西洋に起源を持つ暖水の湧昇によって結氷開始時期の遅延が長くなる場合も見られた。近年の水温上昇については、ベーリング海やチュクチ海のローカルな影響だけでなく、リモートな影響もあることを示している（Hirano, Fukamachi, Ohshima et al., 2022, Progress in Oceanography)。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

測器の回収は実施できたが、データのダウンロードについては、我々がアラスカへ渡航する条件が整わなかったことから、まだ実施できてはいないため。

Strategy for Future Research Activity

今後はまず、2023年夏季にアラスカへ渡航し、観測データのダウンロードを実施する。その後、これまでのデータと合わせて12年分の海氷厚データを用いて解析を実施する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Alaska Fairbanks/University of Washington(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of Alaska Fairbanks/University of Washington
• [Journal Article] Oceanographic conditions in the Barrow Coastal Polynya revealed by a 10-year mooring time series (2022)
  • Author(s): Hirano, D., Y. Fukamachi, K. I. Ohshima, M. Ito, T. Tamura, D. Simizu, T. Takatsuka, A. R. Mahoney, J. Jones, C. George, B. Adams, and H. Eicken
  • Journal Title: Progress in Oceanography Volume: 203 Pages: 102781~102781
  • DOI: 10.1016/j.pocean.2022.102781
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A neural network-based method for satellite-based mapping of sediment-laden sea ice in the Arctic (2022)
  • Author(s): Waga, H., H. Eicken, B. Light, and Y. Fukamachi
  • Journal Title: Remote Sensing of Environment Volume: 270 Pages: 112861~112861
  • DOI: 10.1016/j.rse.2021.112861
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Variablity in spring phytoplankton blooms associated with ice retreat timing in Pacific Arctic from 2003-2019 (2021)
  • Author(s): Waga, H., H. Eicken, T. Hirawake, and Y. Fukamachi
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 16(12) Pages: 0261418~0261418
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0261418
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Transport and heat loss of the Pacific Summer Water in the Arctic Chukchi Sea northern slope: Mooring data analysis (2021)
  • Author(s): Muramatsu Miaki、Ueno Hiromichi、Watanabe Eiji、Itoh Motoyo、Onodera Jonaotaro
  • Journal Title: Polar Science Volume: 29 Pages: 100698～100698
  • DOI: 10.1016/j.polar.2021.100698
  • Open Access
• [Presentation] Seasonal variations of sea-ice thickness in the Northwind Abyssal Plain of the Arctic Ocean: Data analysis of moored ice-profiling sonar (2023)
  • Author(s): Ueno, T., H. Ueno, M. Itoh, E. Watanabe, J. Onodera, Y. Kawaguchi, S. Fujio, E. Moriya, Y. Fukamachi, and N. Harada
  • Organizer: Seventh International Symposium on Arctic Research
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 北極海ノースウィンド深海平原における海氷厚の季節変動 (2022)
  • Author(s): 上野威，上野洋路，伊東素代，渡邉英嗣，小野寺丈尚太郎，川口悠介，藤尾伸三，守家衣利加，深町康
  • Organizer: 2022年度日本海洋学会秋季大会