2014 Fiscal Year Annual Research Report
黒潮続流と中規模渦の変動に伴うモード水の十年規模変動
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25287118
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡 英太郎 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (60360749)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須賀 利雄 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70211977)
植原 量行 東海大学, 海洋学部, 教授 (90371939)
辻野 博之 気象庁気象研究所, 海洋・地球化学研究部, 主任研究官 (50343893)
鋤柄 千穂 名古屋大学, 地球水循環研究センター, 機関研究員 (90447128)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 海洋物理 / モード水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
手法１（高解像度船舶観測による研究）：2014年2-3月に実施した、STMW形成域における定点観測結果から、気象擾乱の通過に伴い冬季混合層深度が350mに達し、数日後に再成層化するまでの水温・塩分構造や乱流強度、栄養塩分布などの時間変化を明らかにした。また、2013年4月にD-CMW形成域で実施した高解像度観測結果から、中規模渦の周辺におけるサブメソスケール擾乱の構造を示した。さらに、2008年10-11月のSTMW分布域における高解像度観測結果から、低気圧性渦の通過に伴い、栄養塩が有光層に供給され、生物生産が増加する様子を捉えた（Sukigara et al., 2014）
手法２（高解像度モデルによる研究）：北西太平洋の海洋長期変動再現シミュレーションを直近まで延長し、観測との連携を深めるための準備として、モデルの駆動に使用する気象庁長期大気再解析データの海面付近の再現性を調査した。気象庁長期再解析データに基づく北太平洋の風成亜熱帯循環は他のデータセットと比較して弱かったため、衛星観測値に基づいて風速の修正を行った。北西太平洋領域モデルにおける、パッシブトレーサーを用いた水塊変質過程の調査の結果、計算領域の東側境界から水塊が渦などにより運ばれてくるため、モデル領域を北太平洋海盆全体に広げることがより適切であることが示唆された。
手法３（データ解析による研究）：2005-2014年の衛星海面高度・アルゴデータと気象庁の定線観測データの解析により、北太平洋のモード水のサブダクション率に10年規模の変動があることを示し（Toyama, et al., submitted）、特に黒潮続流の10年規模変動に伴いSTMWのサブダクションが変化し、下流域における栄養塩や全炭酸などの生物地球化学的パラメタの変動を生んでいることを明らかにした（Oka et al., submitted）。
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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
観測面では、時空間分解能の高い船舶観測の解析から、モード水の形成・輸送・散逸に関係する様々なプロセスの実態が明らかになりつつある。また、データ蓄積が10年に達したアルゴデータの解析から亜熱帯モード水のクリアな10年規模変動が捉えられ、さらに生物地球化学的変動との関係を示した。今後、気象庁等の船舶観測データの解析により、さらなる研究の発展が期待できる。
モデリング研究についても、モデルの駆動に使用する気象庁長期大気再解析データの再現性調査および較正により、北西太平洋の海洋長期変動再現シミュレーションを直近まで延長し、観測との連携を深めるための準備を整えることができた。粒子追跡法やパッシブトレーサー法などによる水塊の移動・変質の解析を行うためのソフトウェア面の準備が整えることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
観測面では、2015年6月にL-CMW形成域で白鳳丸により高解像度船舶観測を行う予定であったが、諸事情により航海が1年延期となった。引き続き2013年度に実施した2航海の解析を進めるとともに、解析結果を踏まえてアルゴの生データの解析を再度行い、モード水形成とフロント・渦との関係およびそれらの時間変動のさらなる解明に取り込む。また、アルゴデータと気象庁の定線データの解析を発展させ、モード水の諸過程が生物地球化学的変動に与える影響の研究を進める。
モデリングについては、数値モデルの計算領域を北太平洋海盆全域に拡張した上、衛星観測等に基づいて較正した気象庁長期大気再解析データにより数値モデルを約６０年間駆動して、北西太平洋域の海洋長期変動の再現実験を行う。観測結果と比較を行い、本領域に生じる１０年規模変動とモード水形成との関係を調査する。
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| Causes of Carryover |
2015年6月にL-CMW形成域で実施予定だった白鳳丸航海が1年延期となったため、観測で使うXCTD等の消耗品の購入を延期した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2016年6月の航海実施の直前となる、H27年度末に購入予定。
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Research Products
(14 results)
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[Presentation] Decadal variability of Subtropical Mode Water subduction and its impact on biogeochemistry2015
Author(s)
E. Oka, B. Qiu, Y. Takatani, K. Enyo, D. Sasano, N. Kosugi, M. Ishii, T. Nakano, and T. Suga
Organizer
The 3rd Joint Symposium on Ocean, Coastal, and Atmospheric Sciences between University of Tokyo and University of Hawaii
Place of Presentation
東京大学大気海洋研究所、柏
Year and Date
2015-03-11
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