モード水の形成とサブダクションを介した北太平洋の水温・塩分構造の変動

• Project/Area Number: 15J05210
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 桂 将太 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 東部亜熱帯モード水 / spiciness anomaly / 混合層

Outline of Annual Research Achievements

アルゴフロートによる観測データの解析により、東部亜熱帯モード水の分布特性および水温・塩分偏差の形成への影響に関する研究を行った。東部亜熱帯モード水の密度の分布を見ると、冬季混合層深度の極大域では重いモード水が形成され、その東と南では軽いモード水が形成されることがわかった。海洋内部へとサブダクト後、いずれのモード水も循環に乗って南西へと移流される様子が見て取れたが、軽いものが比較的速やかに散逸するのに対して、重いものは翌年の冬季にも見られるなど、密度による分布特性の違いが明らかになった。
重い東部亜熱帯モード水の密度帯に対応する等密度面上では、経年的な塩分偏差がアウトクロップ面から下流域へと伝播している様子が確認できた。モード水形成域では、2006－2009年に強い高温・高塩アノマリー、2014－2015年に強い低温・低塩アノマリーが形成されていた。モード水形成域における等圧面および等密度面上における塩分偏差の時間発展を見ると、2006－2009年には、冬季混合層とモード水の下端から重い密度面へと、高温・高塩偏差が伝わっている様子が確認された。一方で2014－2015年には、冬季混合層が浅いために、形成されたモード水の下端から重い等密度面上への高温・高塩偏差の伝播は起こらず、低温・低塩偏差が生まれたことがわかった。さらに、モード水形成域におけるこの密度面上の塩分偏差は、冬季混合層および春季のコア塩分の偏差とよく対応していた。さらにモード水の下端ではsalt fingerと呼ばれる強い拡散が起こりうる状況であることが、アルゴフロートによる観測から判明した。以上より、東部亜熱帯モード水はサブダクト後、拡散によって速やかに散逸するものの、その塩分偏差は拡散によって重い密度面へと伝わると考えられる。

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

• [Journal Article] Formation Mechanism of Barrier Layer in the Subtropical Pacific (2015)
  • Author(s): Shota Katsura, Eitarou Oka, Kanako Sato
  • Journal Title: Journal of Physical Oceanography Volume: 45 Issue: 11 Pages: 2790-2805
  • DOI: 10.1175/jpo-d-15-0028.1
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Formation and Subduction of North Pacific Eastern Subtropical Mode Water detected by Argo in 2005-2015 (2017)
  • Author(s): Shota Katsura
  • Organizer: Meeting on Perspectives in Computational Atmosphere and Ocean Science and 8th OFES International Workshop
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan
  • Year and Date: 2017-03-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 太平洋亜熱帯域における表層塩分の構造と変動 (2016)
  • Author(s): 桂将太、岡英太郎、Bo Qiu、Niklas Schneider、佐藤佳奈子
  • Organizer: 2016年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 鹿児島県、鹿児島市
  • Year and Date: 2016-09-11
  • Invited
• [Presentation] Structure and Variation of Upper Ocean Salinity in the subtropical Pacific: North Pacific Tropical Water and Barrier Layer (2016)
  • Author(s): Shota Katsura
  • Organizer: CLIVAR/JAMSTEC Workshop on the Kuroshio Current and Extension System: Theory, Observations, and Ocean Climate Modelling
  • Place of Presentation: 海洋研究開発機構（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2016-01-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 北太平洋東部亜熱帯モード水の形成・サブダクション過程 (2015)
  • Author(s): 桂将太
  • Organizer: 名古屋大学宇宙地球環境研究所共同利用研究集会「大気海洋相互作用に関する研究集会」
  • Place of Presentation: 京都大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2015-12-12
• [Presentation] Formation Mechanism of Barrier Layer in the Subtropical Pacific (2015)
  • Author(s): Shota Katsura, Eitarou Oka, Kanako Sato
  • Organizer: New Ocean Paradigm on Its Biogeochemistry, Ecosystem and Sustainable Use (NEOPS) International Symposium ‘Developing New Ocean Provinces on Their Biogeochemistry and Ecosystems’
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-12-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Formation Mechanism of Barrier Layer in the Subtropical Pacific (2015)
  • Author(s): Shota Katsura, Eitarou Oka, Kanako Sato
  • Organizer: ‘Sustained ocean observing for the next decade’; A combined GO-SHIP/Argo/ IOCCP conference on physical and biogeochemical measurements of the water column
  • Place of Presentation: Galway (Ireland)
  • Year and Date: 2015-09-14
  • Int'l Joint Research