Modeling study on subsurface temperature maxima and sea ice variability in the Canada Basin, Arctic Ocean

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26800248
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 渡邉 英嗣 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, 研究員 (50722550)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 北極海 / 高解像度モデル / 亜表層水温極大 / 陸棚縁ジェット

Outline of Annual Research Achievements

本課題は，北極海全域を対象とした水平５ｋｍ格子の高解像度海氷海洋結合モデリングを実施し，カナダ海盆域の海洋熱輸送プロセスを明らかにすることを目的としている．初年度にあたる平成２６年度は，冬季の風系場が異なる２つの年の大気境界条件をそれぞれ与える季節変動実験の解析結果から，低塩分な海盆水が広範囲に広がる風系下では，亜表層の海洋熱が強い密度成層によって比較的長期に渡って保持されることを示唆した．２年目の平成２７年度は，実験期間を１４年間（２００１～２０１４年）に拡張し，海洋研究開発機構が２０１０年から２０１４年まで実施したチャクチ深海平原での係留系観測結果とも照らし合わせることで，亜表層水温極大の年々変動メカニズムについて解析を行った．最終年度にあたる平成２８年度は，これまでの解析結果を論文にまとめて国際誌（Deep-Sea Research Part I）に投稿した．
本課題を遂行することで，北極海チャクチ海台周辺域の冬季海氷下で観測された亜表層の水温上昇に対しては，温暖な太平洋夏季水がアラスカ沿岸流およびその下流域で生じる西向きの陸棚縁ジェットによって輸送される過程が重要であることが明らかとなった．カナダ海盆域において太平洋夏季水の流入に伴う亜表層水温極大が形成されることはこれまでの先行研究によって知られていたが，そこに至る具体的な暖水輸送経路は特定されていなかった．本課題によって，カナダ海盆域を時計回りに流れるボーフォート循環とは別に，陸棚縁に沿った強いジェット流も主要な暖水経路の１つとして指摘できたことは，今後海洋熱が海氷変動に及ぼす影響を調べていく上でも有用な情報となる．

Research Products

• [Presentation] Wind-driven variability in subsurface warm layers of the Chukchi shelf break (2016)
  • Author(s): Watanabe, E., J. Onodera, M. Itoh, S. Nishino, and T. Kikuchi
  • Organizer: ArcticNet Annual Science Meeting
  • Place of Presentation: RBC Convention Centre （カナダ・マニトバ州ウィニペグ）
  • Year and Date: 2016-12-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 海氷変動を軸とした両極の環境変動の解明 (2016)
  • Author(s): 田村 岳史，溝端 浩平，渡邉 英嗣，三瓶 真，山本 正伸，野村 大樹，西岡 純，渡邉 豊
  • Organizer: 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: 2016-12-02
• [Presentation] Winter ocean heat transport driven by subsurface shelf-break jet north of Chukchi Sea (2016)
  • Author(s): Watanabe, E.
  • Organizer: Forum for Arctic Modeling and Observational Synthesis (FAMOS) Workshop
  • Place of Presentation: ウッズホール海洋研究所 （米国マサチューセッツ州ウッズホール）
  • Year and Date: 2016-11-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 北極海チャクチ陸棚縁における冬季海氷下の亜表層暖水輸送 (2016)
  • Author(s): 渡邉 英嗣， 小野寺 丈尚太郎， 伊東 素代， 西野 茂人， 菊地 隆
  • 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
• [Presentation] 北極海環境変動における中規模渦の役割 (2016)
  • Author(s): 渡邉 英嗣
  • 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: 2016-09-13
  • Invited
• [Presentation] Dynamics of the Arctic Pacific Water: A multi-model inter-comparison study (2016)
  • Author(s): Aksenov, Y., M. Karcher, A. Proshutinsky, R. Gerdes, S. Bacon, G. Nurser, A. Coward, E. Golubeva, F. Kauker, A. Nguyen, G. Platov, M. Wadley, and E. Watanabe
  • Organizer: UArctic Congress 2016
  • Place of Presentation: Azimut Hotel Saint Petersburg （ロシア・サンクトペテルブルク）
  • Year and Date: 2016-09-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ベーリング海峡移流熱がチャクチ海の太陽放射加熱に与える影響 (2016)
  • Author(s): 塚田 雄志郎， 上野 洋路， 太田 直紀， 伊東 素代， 渡邉 英嗣， 菊地 隆， 西野 茂人，溝端 浩平
  • 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: 2016-09-12
• [Presentation] 西部北極海における厳冬期の亜表層暖水輸送 (2016)
  • Author(s): 渡邉 英嗣， 小野寺 丈尚太郎， 伊東 素代， 西野 茂人， 菊地 隆
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合（JpGU）２０１６年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ （千葉県千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-26
• [Presentation] Wintertime variability of the Beaufort Gyre in the Arctic Ocean derived from CryoSat-2/SIRAL measurements (2016)
  • Author(s): 溝端 浩平， 渡邉 英嗣， 木村 詞明
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合（JpGU）２０１６年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ （千葉県千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-26
• [Presentation] アラスカ沖バロー沿岸ポリニヤにおける海氷生産量の経年変動 (2016)
  • Author(s): 平野 大輔， 深町 康， 渡邉 英嗣， 岩本 勉之， 大島 慶一郎， 田村 岳史
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合（JpGU）２０１６年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ （千葉県千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-26
• [Presentation] 海氷変動を軸とした両極の環境変動の解明 (2016)
  • Author(s): 田村 岳史， 溝端 浩平， 渡邉 英嗣， 三瓶 真， 山本 正伸， 野村 大樹， 西岡 純， 渡邉 豊
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合（JpGU）２０１６年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ （千葉県千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-24
• [Presentation] Arctic Pacific water dynamics from model intercomparison and observations (2016)
  • Author(s): Aksenov, Y., M. Karcher, A. Proshutinsky, R. Gerdes, S. Bacon, G. Nurser, A. Coward, E. Golubeva, F. Kauker, A. Nguyen, G. Platov, M. Wadley, and E. Watanabe
  • Organizer: European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2016
  • Place of Presentation: Austria Center Vienna （オーストリア・ウィーン）
  • Year and Date: 2016-04-17
  • Int'l Joint Research