2021 Fiscal Year Research-status Report

九州南西海域亜表層に出現する小規模な低塩分水塊の観測研究

Research Project

Project/Area Number	20K04063
Research Institution	Kagoshima University
Principal Investigator	仁科文子鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 助教 (80311885)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	低塩分水塊 / 東シナ海 / 黒潮前線 / 黒潮
Outline of Annual Research Achievements	九州南西海域亜表層に出現する低塩分水塊の移流経路と消滅過程をFORA-WNP30再解析データを用いて調べた。当初、移流経路を粒子追跡的手法で求め，経路をパターン分類し，パターン毎に経路に沿って水質の変化を調べる予定だったが、低塩分水塊の空間スケールが小さいため、パターン別にコンポジット解析を行なうと像がぼやけてしまった。そこで、昨年度は比較的規模が大きかった10例について事例解析を試行した。しかし、事例解析では不十分であるとの指摘を受け経路のパターン分類の方法を当初案に戻し、経路のパターン分類を経路だけで無く、そのときの黒潮前線の地理的分布なども含めて厳密に行なうことにした。現在その作業を行なっている最中である。新型コロナウィルスの流行により本研究で利用する練習船かごしま丸の運航計画と乗船者数が変更された中、本研究の観測を6月11－12日に実施した。当初は6月11-13日に実施する予定だったが、天候の悪化が予想され、観測海域からの離脱を早めたため予定の観測の半分だけを実施した。低塩分水塊の出現域である大陸棚斜面域から黒潮前線域に2本の観測線を設置し、20測点で船舶に装備されているCTDシステム（塩分、水温、圧力、クロロフィルa、溶存酸素量）の観測と本予算で購入したRINKOプロファイラーでの観測を行なった。観測結果から、大陸棚域から黒潮前線域に移流された低塩分水塊を直接観測することができた。しかし、観測開始日の後に低塩分水の移流イベントが起きたというタイミングだったので低塩分水塊の規模は小さく、大陸棚側の観測線では捉えられたものの、その東側の観測線では捉えられなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 目的は「東シナ海の大陸棚域表層の海水が黒潮前線域亜表層に沈み込んで形成された低塩分水塊の移流経路と消滅過程，出現数の季節・経年変動を再解析データから示し、その変動要因について考察する。また、大陸棚斜面域で高解像度の海洋観測を行い、低塩分水塊の規模や栄養塩の実測値を得る。再解析データの結果を実測データと比較し評価したうえで，低塩分水塊の輸送量および栄養塩の輸送量の見積りを行い、それらの季節・経年変動を示し、変動要因を再考する。」である。以降、目的の項目別に進捗を示す。（1）低塩分水塊の移流経路と消滅過程を示す：進捗は目的の70％程度。概要に示した通り、2020年度の解析手法では不足しているという指摘を受け、2021年度は移流経路のパターン分類の手法を再考した。（2）出現数の季節・経年変動を再解析データから示す： 90％程度は解析が進んでいる。低塩分水塊の変動要因については季節変動は黒潮の渦活動の季節変動とおおよそ一致した。経年変動については黒潮の渦活動の経年変動との関係が明確ではなかった。（3）大陸棚斜面域で高解像度の海洋観測を行なう：進捗は50％程度と考える。2020年度は観測計画の変更により高解像度とは行かないが低塩分水塊の規模や栄養塩の実測値を得るための観測は出来た。2021年度は天候悪化による観測予定の縮小と低塩分水輸送が起きるタイミングに対して観測日がずれたために十分なデータは得られなかった。（4）再解析データの結果を実測データと比較し評価し、低塩分水塊の輸送量および栄養塩の輸送量の見積りを行なう：20％程度。栄養塩サンプルの分析は本学の分析機器を所有する研究室に依頼して行なう予定だったが、新型コロナによる実験機会の減少で2022年度に先延ばしとなった。
Strategy for Future Research Activity	2022年度は最終年度なので、（1）低塩分水塊の移流経路と消滅過程を示す、ための経路のパターン分類を終わらせて、低塩分水塊の移流開始から消滅までの家庭を示す。これと（2）低塩分水塊の出現数の季節変動・経年変動の解析結果、（3）・（4）の観測の解析結果と併せて成果をまとめる。 2022年度は本研究に利用出来る観測時間が短いため、一つの観測線で往復または定点観測を行ない、時間変化を捉えることを試みる。また2021年度の観測でCTDとRINKOプロファイラーの溶存酸素量にギャップが出たため、2022年度は測器のセンサーのキャリブレーションも厳密に行なうことにした。