南極海表層水の低塩分化が深層大循環に及ぼす影響評価に関する基礎研究

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23310003
• Research Institution: Tokyo University of Marine Science and Technology
• Principal Investigator: 北出 裕二郎 東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 准教授 (50281001)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 南極底層水 / 深層大循環 / 海氷生産 / 温暖化 / 海洋環境変動 / 高密度陸棚水

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、南極海表層水の低塩分化が底層水塊の変質に及ぼす影響を評価するための基礎研究で、4年間にわたり東京海洋大学練習研究船海鷹丸により南極海での観測を実施してきた。最終年度である今年度は、(1)観測の継続により南極底層水変遷の動向をモニタリングしつつ、(2)これまでの観測記録を総合して解析・考察した。
(1)海鷹丸による南極海観測は、2015年1月11日から2月5日に実施された。これまでの3年間に比べ今年度の観測期間では、海氷が厚く広がっていたため観測に多くの制約を受けたが、南極底層水の分布と水塊変質のモニタリングの観測に関しては、ほぼ予定通り実施できた。その結果、近年の低塩化の傾向がわずかに進んでいる様子、陸棚水起源と考えられる低塩分水が2000mから3000m深に幾層にもわたって貫入している様子、などが捉えられた。
(2)これまでに本研究課題で取得した係留データおよびCTDデータ、乱流実測データに加え、過去に他の研究機関が取得したデータを合わせて解析した。ビンセネス湾ポリニヤを起源とした南極底層水(VBBW)の特性の変化について調べた。その結果、低塩化傾向は引き続き進行しており、2012年以降2014年に観測された昇温傾向は2015年では収まっていることが分かった。これが一時的な応答かどうかを判定するには、今後も引き続き監視する必要がある。
一方、オーストラリア南極海盆の南極大陸側の広域で1996年1~3月に実施された観測(BROKE)記録を用い、本課題で発見したVBBWの海盆内底層水へのインパクトを調べた結果、VBBWの影響は、2500~3000m深に顕著で、水平に数百㎞のスケールに及んでいることが分かった。
また、ケープダンレー沖陸棚端での乱流観測記録の解析から、夏季でもスロープカレントにより形成される海底境界層を通じ、南極底層水が生成へされるプロセスがあることが示された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] The role of turbulent mixing in the modified Shelf Water overflows that produce Cape Darnley Bottom Water (2015)
  • Author(s): Hirano, D., Y. Kitade, Y. Fukamachi and K. I. Ohshima
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research Volume: 120 Pages: 910-922
  • DOI: 10.1002/2014JC010059
• [Journal Article] Antarctic Bottom Water production from the Vincennes Bay Polynya, East Antarctica (2014)
  • Author(s): Kitade, Y., K. Shimada, T. Tamura, G. D. Williams, S. Aoki, Y. Fukamachi, F. Roquet, M. Hindell, S. Ushio, K. I. Ohshima
  • Journal Title: Geophysical Research Letter Volume: 41 Pages: 3528-3534
  • DOI: 10.1002/2014GL059971
• [Presentation] ビンセネス湾沖における南極底層水の特性 (2015)
  • Author(s): 北出裕二郎・嶋田啓資・白井優・青木茂・深町康・田村岳史・牛尾収輝・大島慶一郎
  • Organizer: 日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学(東京)
  • Year and Date: 2015-03-23
• [Presentation] オーストラリア南極海盆におけるAABW水塊の変質過程について (2015)
  • Author(s): 白井優・北出裕二郎・嶋田啓資
  • Organizer: 日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学(東京)
  • Year and Date: 2015-03-23
• [Presentation] 南大洋表層混合層の発達過程における水塊変動と熱塩フラックス (2014)
  • Author(s): 鈴木萌・北出裕二郎・青木茂・馬場尚一郎・勝又勝郎
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(立川)
  • Year and Date: 2014-12-02
• [Presentation] ビンセネス湾沖南極底層水の特性 (2014)
  • Author(s): 北出裕二郎・嶋田啓資･白井 優･青木 茂･田村岳史･深町 康･牛尾収輝･大島慶一郎
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(立川)
  • Year and Date: 2014-12-02
• [Presentation] オーストラリア南極海盆における南極底層の水塊特性の変化 (2014)
  • Author(s): 白井優・北出裕二郎・嶋田啓資
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研究所(立川)
  • Year and Date: 2014-12-02
• [Presentation] Antarctic Bottom Water production from intense sea-ice formation in the Cape Darnley Polynya. (2014)
  • Author(s): Ohshima, K. I., Y. Fukamachi, G. D. Williams, S. Nihashi, T. Tamura, Y. Kitade, D. Hirano, S. Aoki, and M. Wakatsuchi
  • Organizer: 11th Annual Meeting, Asia Oceania Geosciences Society
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌)
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01