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2016 Fiscal Year Annual Research Report

A new picture of Antarctic Bottom Water and deep water circulation, linked with sea-ice production

Research Project

Project/Area Number 25241001
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

大島 慶一郎  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (30185251)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 深町 康  北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (20250508)
青木 茂  北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (80281583)
松村 義正  東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (70631399)
北出 裕二郎  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50281001)
二橋 創平  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (50396321)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords海氷 / 南極底層水 / 海洋物理 / 気候変動 / フラジルアイス / ケープダンレー底層水 / アデリーランド底層水 / マイクロ波放射計
Outline of Annual Research Achievements

第4の南極底層水生成域であるケープダンレー沖においては、今まで係留系観測により取得してきたADCPの散乱強度データから、ポリニヤ出現時には海中で大量のフラジルアイス生成が生じていることが明らかになり、これが高海氷生産システムを生む重要なメカニズムであることが示唆された。また、このデータも検証データにして、フラジルアイスを検知する衛星マイクロ波放射計のアルゴリズムを開発し、南大洋全域の海氷生産量マッピングに適用した。一方、バイオロギング(アザラシに測器を付けて観測する手法)データから、ケープダンレーの上流(東側)のプリッツ湾においても、衛星から見積もられる海氷生産量とよく対応する塩分・密度の増加があり、底層水、もしくはケープダンレー底層水の前駆水となるような高密度水が生成されていることが明らかなった。ただし、プリッツ湾の背後にあるアメリー棚氷の融解により、高密度水の生成が抑制され、そのためケープダンレー沖ほどの大量の底層水形成には至らないことも同時に示唆された。ビンセネス湾沖では、係留系観測や船舶・アザラシデータから、低密度ながらもこのセクターではもっとも顕著な底層への沈み込みが生じていることが示唆された。衛星マイクロ波放射計SSM/I, AMSR-E, AMSR2により過去30年間の全南極海における海氷生産量を推定し、南極底層水の変動との関係を調べた。特に、第3の南極底層水生成域であるアデリーランド沖においては、2010年2月に起こったメルツ氷河の大崩壊によって、海氷生産量が半減したことが明確になり、それによって底層水生成が大きく減少もしくは停止したことが示唆された。以上より、東南極での底層水形成とその変動が明確になり、底層水形成やその変動は海氷生成とともに氷河・棚氷からも大きな影響を受けていることが示唆された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] タスマニア大学/オーストラリア南極局(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      タスマニア大学/オーストラリア南極局
  • [Journal Article] Creation of a gridded dataset for the Southern Ocean with a topographic constraint scheme2017

    • Author(s)
      Shimada, K., S. Aoki, K. I. Ohshima
    • Journal Title

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

      Volume: 34 Pages: 511-532

    • DOI

      10.1175/JTECH-D-16-0075.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sea ice production variability in Antarctic coastal polynyas2016

    • Author(s)
      Tamura, T., K. I. Ohshima, A. D. Fraser and G. D. Williams
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 121 Pages: 2967-2979

    • DOI

      10.1002/2015JC011537

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Global view of sea-ice production in polynyas and its linkage to dense/bottom water formation2016

    • Author(s)
      Ohshima, K. I., S. Nihashi, and K. Iwamoto
    • Journal Title

      Geoscience Letters

      Volume: 3:13 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40562-016-0045-4

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The suppression of Antarctic bottom water formation by melting ice shelves in Prydz Bay2016

    • Author(s)
      Williams, G. D., L. Herraiz-Borreguero, F. Roquet, T. Tamura, K. I. Ohshima, Y. Fukamachi, A. D. Fraser, L. Gao, H. Chen, C. R. McMahon, R. Harcourt and M. Hindell
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 7:12577 Pages: -

    • DOI

      10.1038/ncomms12577

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Global View of Sea Ice Production in Polynyas and Its Linkage to Dense/Bottom Water Formation, Material Cycle and Biological Production2017

    • Author(s)
      Ohshima, K. I.
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Polar Marine Sciences
    • Place of Presentation
      Ventura (USA)
    • Year and Date
      2017-03-27
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Possibility of AABW source originating from meddle size polynyas along the coast of Australian-Antarctic Basin2016

    • Author(s)
      Yujiro Kitade, Shimada Keishi, Ogata Yuki, Shigeru Aoki, Taiyo Kobayashi, Toshio Suga, Kay I Ohshima
    • Organizer
      2016 AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2016-12-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Global mapping of sea-ice production from the satellite microwaves2016

    • Author(s)
      Kay I. Ohshima, Sohey Nihashi, Katsushi Iwamoto, Naoya Tamaru, Kazuki Nakata, Takeshi Tamura
    • Organizer
      2016 AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2016-12-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of thin ice thickness discriminating ice type from AMSR-E passive microwave data2016

    • Author(s)
      Kazuki Nakata, Kay I Ohshima, Sohey Nihashi
    • Organizer
      第7回極域科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立極地研究所(東京都立川市)
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 南極海沿岸ポリニヤ域におけるAMSR-E/AMSR2海氷生産量データセットの作成2016

    • Author(s)
      二橋創平, 大島慶一郎, 田村岳史
    • Organizer
      日本海洋学会2016年度秋季大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2016-09-14
  • [Presentation] オーストラリア南極海盆の南極底層水におけるビンセネス湾起源底層水の重要性2016

    • Author(s)
      北出裕二郎, 嶋田啓資, 白井優, 青木茂, 田村岳史, 深町康, 大島慶一郎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合平成28年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-24
  • [Presentation] ケープダンレー底層水形成に関わる乱流混合の役割2016

    • Author(s)
      平野大輔, 北出裕二郎, 大島慶一郎, 深町康
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合平成28年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-24
  • [Presentation] 豪州南極海盆における南極底層水の急速かつ持続的な低塩分化2016

    • Author(s)
      嶋田啓資, 北出裕二郎, 溝端浩平, 青木茂, 大島慶一郎, 田村岳史, 小達恒夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合平成28年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-24
  • [Presentation] 南極海ケープダンレーポリニヤにおける海氷・海洋の係留観測2016

    • Author(s)
      深町康, 清水大輔, 大島慶一郎, 小野数也, 松村義正, 田村岳史, 青木茂, 牛尾収輝, 橋田元
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合平成28年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-24
  • [Presentation] 南極海の沿岸ポリニヤ域におけるAMSR2薄氷厚アルゴリズムの開発2016

    • Author(s)
      二橋創平, 大島慶一郎
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合平成28年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-24
  • [Presentation] ポリニヤタイプを考慮した薄氷厚アルゴリズムの開発2016

    • Author(s)
      中田和輝, 大島慶一郎, 二橋創平
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合平成28年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-24
  • [Book] 低温環境の科学事典2016

    • Author(s)
      河村公隆, 大島慶一郎, 小達恒夫, 川村賢二, 佐崎元, 杉山慎, 関宰, 高橋晃周, 西岡純, 原登志彦, 福井学, 藤吉康志, 三寺史夫, 宮崎雄三, 本山秀明, 渡部直樹 他
    • Total Pages
      411 (131-161)
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2018-01-16  

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