2016 Fiscal Year Annual Research Report
Overturning circulation that connects the surface and intermediate layers in the North Pacific: A new perspective on its three-dimensional structure and variability
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26247076
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
三寺 史夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20360943)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西垣 肇 大分大学, 教育学部, 准教授 (70253763)
美山 透 国立研究開発法人海洋研究開発機構, アプリケーションラボ, 主任研究員 (80358770)
伊藤 進一 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (00371790)
和川 拓 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 東北区水産研究所, 任期付研究員 (10601916)
中村 知裕 北海道大学, 低温科学研究所, 講師 (60400008)
西岡 純 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90371533)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 海洋科学 / 北太平洋 / 子午面循環 / 海底地形 / 準定常ジェット / 熱輸送 / 物質循環 / 塩輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋の表層と中深層をつなぐ子午面循環は膨大な熱・塩・物質を輸送し、地球規模の気候変動や物質循環の基盤となっている。本研究では、北海道東方の準定常ジェットを通した、黒潮水の亜寒帯循環への輸送過程に注目することで、子午面循環表層経路の解明を重点的に進めてきた。
（１）準定常ジェット上に放流した漂流ブイの漂流速度と衛星海面高度計から得られる地衡流が良く一致したことを基盤に、仮想粒子を衛星高度計の地衡流で流すという、粒子追跡実験を行った。すると、黒潮から派生した高温・高塩水は、水深6000mの北太平洋移行領域において、背の低い海底地形に敏感に応答しながら亜寒帯海域へと進入する様子が明らかとなった。たとえ300m程度の海底地形であったとしても表層流は地形を感じており、これまでの常識を覆す結果となった。また、準定常ジェットの強度と西部北太平洋の海面水温との関係を調べた結果、ジェットの強化にともなって移行領域の海面水温が高くなるという相関を見出した。これは、ジェットによる熱輸送の重要さを示すものである。
（２）気象研究所のデータ同化システム（MOVE）の出力に対して4次元変分法を用いたトレーサー解析を実施したところ、準定常ジェットからベーリング海に連なる亜熱帯－亜寒帯循環間の交換経路を見出した。
（３）準定常ジェット上で採取したアルカリ度と塩分を用いて、これまでできなかった表層の親潮水・黒潮水・雨(天水)の混合比を、定量的に見積もることに成功した。その結果、準定常ジェットは5割弱の混合比で黒潮水を亜寒帯循環へと輸送することが分かった。また、ロシア船や白鳳丸による観測によって、準定常ジェット中層にはオホーツク海から流出した鉄がかなりの濃度で存在していることが明らかとなり、準定常ジェットが移行領域や亜寒帯循環の生物生産を支える重要な要素であることが示された。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Formidable effects of small-amplitude bottom topography on the formation of baroclinic stationary jet in subpolar oceans2017
Author(s)
Mitsudera, H., H. Nishikawa, T. Miyama, H. Nishigaki, T. Nakanowatari, T. Nakamura, T. Wagawa, R. Furue, Y. Fujii, S. Ito
Organizer
Meeting on Perspectives in Computational Atmosphere and Ocean Science and 8th OFES International Workshop
Place of Presentation
名古屋大学（愛知県名古屋市）
Year and Date
2017-03-14
Int'l Joint Research
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[Presentation] North Pacific overturn that connects the surface circulation with the intermediate-layer circulation and the Isoguchi Jets2017
Author(s)
Mitsudera, H., T. Miyama, H. Nishigaki, T. Nakanowatari, H. Nishikawa, T. Nakamura, T. Wagawa, R. Furue, Y. Fujii, and S. Ito
Organizer
The 32nd International Symposium on Okhotsk Sea and Polar Oceans, 2017
Place of Presentation
紋別市立博物館（北海道紋別市）
Year and Date
2017-02-20
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of a Coupled Atmosphere-Ocean Data Assimilation System in JMA/MRI and a Reanalysis Experiment2017
Author(s)
Fujii, Y., N. Usui, N. Hirose, H. Mitsudera, T. Nakamura, H. Nishigaki, T. Miyama, S. Ito, and T. Wagawa
Organizer
The 32nd International Symposium on Okhotsk Sea and Polar Oceans, 2017
Place of Presentation
紋別市立博物館（北海道紋別市）
Year and Date
2017-02-20
Int'l Joint Research
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[Presentation] 北太平洋西部亜寒帯域のリン酸塩の経年変動2016
Author(s)
中野渡拓也, 中村知裕, 西岡純, 三寺史夫, 内本圭亮, 若土正曉
Organizer
低温研共同利用研究集会「西部北太平洋の微量元素の3次元循環像構築にむけたワークショップ」
Place of Presentation
北海道大学（北海道札幌市）
Year and Date
2016-11-15
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[Presentation] ロシア船を用いた親潮源流域の観測研究－航海の概要と親潮上流の栄養物質分布－2016
Author(s)
西岡純, 安田一郎, 小野数也, 中村知裕, 鈴木光次, 渡邊豊, 山下洋平, 平譯亨, L. Hongbin, 藤尾伸三, 柳本大悟, 田中雄大, 原田尚美, 関宰, 岡崎裕典, 長尾誠也, 井上睦夫, 小畑元, 田副博文, 小川浩史, 宗林留美, 三寺史夫, 江淵直人,若土正暁, Y. N. Volkov.
Organizer
日本海洋学会2016年度秋季大会
Place of Presentation
鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
Year and Date
2016-09-14
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[Presentation] 環オホーツク圏の海洋・大気シミュレーション2016
Author(s)
中村知裕, 大宮学, 三寺史夫, 中野渡拓也, 吉成浩志, 伊藤薫
Organizer
学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 第８回シンポジウム
Place of Presentation
品川グランドセントラルタワー（東京都港区）
Year and Date
2016-07-14 – 2016-07-15
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