2021 Fiscal Year Research-status Report
Theoretical and observational analyses of stability of the Kuroshio current path south of Japan
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20K04072
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
永野 憲 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋観測研究センター), 主任研究員 (40421888)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 拓也 北海道大学, 地球環境科学研究院, 学術研究員 (40466256)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 黒潮 / 大蛇行 / 海底圧力変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黒潮大蛇行流路の安定モードと不安定モードについて，各流路への海底斜面の効果を理論的に解析するために，当該年度では，前年度までに得られたデータ解析の結果をもとに流路方程式モデルの構築に着手した．また，JCOPE2M海洋同化モデルのデータを用いて，黒潮の変動がどの程度海底まで達するのか調べ，2017年に発生した大蛇行流路の発生に伴って，紀伊半島沖に海底圧力の変化を起こすことを明らかにした．
さらに，日本南岸沖を流れる黒潮の流路と海底斜面の関係についての解析の参考とするため，釧路・十勝沖の長期ADCP係留系データを調べたところ，陸棚斜面上で流れが強化していることと，その流れの鉛直方向の厚さがエルニーニョに関連して変動していることを発見することができた．また，この変化が沿岸捕捉波モードの励起で解釈できることも分かった．この結果は，国際誌ですでに掲載済みであり，日本南岸沖の陸棚斜面の海底制御の効果と中規模渦擾乱等に対する安定性を今後調べるための重要な情報となる．
黒潮源流域における鉛直流の変化が，黒潮域の海面水温の準10年変動に影響を及ぼしていることと，鉛直流の変化がPacific Decadal Oscillation (PDO)の位相の反転に関係している可能性について，国際誌に投稿を行なった．さらに，黒潮源流域の観測航海に乗船し，係留ブイデータの回収と鉛直的に高解像度の時系列データを取得することができた．
当該年度は，これらの研究成果を中国が主体となって開催している国際的なプロジェクトであるNPOCEで紹介し，CSK-2等の今後の国際的な共同観測の策定に重要な情報を提供を行なった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度までに得られたデータ解析の結果をもとに，流路方程式モデルの構築に着手した．しかしながら，力学機構を調べる段階には達していない．海洋同化モデルによる解析を行った結果，同化モデルにおいても黒潮大蛇行によって海底圧力が変化しうることを確かめることができた．流路方程式モデルの構築は予定通り進まなかったが，同化モデルによる大蛇行流路に伴う海底圧力変化の検証，黒潮への海底斜面の影響の解析の副産物として，釧路・十勝沖ではあるが，陸棚斜面上での流れについての知見が得られ，この結果はJapan Geoscience Union Meeting 2021で発表を行った．釧路・十勝沖の結果は，国際誌Fluidsで論文が出版された．このようにモデル構築のための知見は蓄積されてきているため，今後，急速に流路方程式モデルによる解析が進展する可能性があり，概ね順調に進展していると評価した.
加えて，本研究課題の先行課題から継続して続けているアルゴデータと海面高度データから推定した黒潮源流域の海水密度と鉛直流の三次元場の変動の解析結果は，国際誌に投稿済みである．また，黒潮現流域の現場データの取得とその解析も実行中であり，LADCPデータとCTDデータを用いた解析も実施中であり，概ね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は，引き続き，今年度までに得られた知見をもとに，流路方程式モデルの構築とそれを用いた解析を行う．加えて，黒潮源流域の海水密度と鉛直流の三次元場の変動の解析結果の論文を出版する，さらに，LADCPデータとCTDデータを用いて，鉛直１次元移流拡散方程式から鉛直拡散係数を推定し，鉛直流の変動特性に関する知見をアルゴデータとは独立な観測データから検証することを続行する．
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| Causes of Carryover |
国内学会や国内研究会がウェブ開催となり，旅費を使用しなかった.来年度，論文の投稿費等に使用する予定である.
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Research Products
(18 results)
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[Presentation] Impact of Kuroshio meander on the slow slip event in March 2020 detected by borehole and DONET observatories2021
Author(s)
Keisuke Ariyoshi, Toshinori Kimura, Yasumasa Miyazawa, Varlamov Sergey, Takeshi Iinuma, Akira Nagano, Joan Gomberg, Eiichiro Araki, Toru Miyama, Kentaro Sueki, Shuichiro Yada, Takane Hori, Narumi Takahashi, Shuichi Kodaira
Organizer
The 128th Annual Meeting of the Geological Society of Japan
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[Presentation] 黒潮大蛇行がスロースリップイベントに及ぼす影響:孔内とDONETの観測データの統合解析2021
Author(s)
有吉 慶介, 木村 俊則, 宮澤 泰正, Varlamov Sergey, 飯沼 卓史, 永野 憲, Joan Gomberg, 荒木 英一郎, 美山 透, 末木 健太朗, 矢田 修一郎, 堀 高峰, 高橋 成実, 小平 秀一
Organizer
2021年度日本地震学会秋季大会
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[Presentation] 黒潮大蛇行がスロースリップイベントに及ぼす影響:孔内とDONETの観測データの統合解析2021
Author(s)
有吉 慶介, 木村 俊則, 宮澤 泰正, Varlamov Sergey, 飯沼 卓史, 永野 憲, Joan Gomberg, 荒木 英一郎, 美山 透, 末木 健太朗, 矢田 修一郎, 堀 高峰, 高橋 成実, 小平 秀一
Organizer
2021年度海洋理工学会秋季大会
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