日本海の中,深層における水と物質循環の実態調査

• 研究課題/領域番号: 06041081
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 学術調査
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 尹 宗煥 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (80111459)
• 研究分担者: DANCHENKOV M ロシア, 気象水文研究所, 研究員 ; MYUNG Cheolー 韓国海洋研究所, 研究員 ; VOLKOV Y.N. ロシア, 気象水文研究所, 所長 ; 洪 鉄勲 韓国, 釜山水産大学, 助教授 ; JEON Dong ch 韓国海洋研究所, 研究員 ; 安 希洙 韓国, ソウル大学, 教授 ; 金 慶烈 韓国, ソウル大学, 教授 ; 金 くー 韓国, ソウル大学, 教授 ; 崔 乗昊 韓国, 成均館大学, 教授 ; 金 哲鎬 九州大学, 応用力学研究所, 助手 (50264114) ; 千手 智晴 水産大学校, 助手 ; 磯辺 篤彦 九州大学大学院, 総合理工学研究科, 助教授 (00281189) ; 山口 悟 九州大学, 応用力学研究所, 助手 (00253542) ; 小寺山 亘 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80038562) ; 竹松 正樹 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (50038535) ; AN Hui-soo Seoul National University, Prof. ; KIM Kyung-ryul Seoul National University, Prof. ; CHOI Byung-ho Sung Kyun Kwan University, Prof. ; KIM Cheol-ho Kyushu University, Research Institute for Applied Mechanics, Res.Asso. ; HONG Chol-hoon National Fisheries University of Pusan, Asso.Prof. ; 磯田 豊 北海道大学, 水産学部, 助教授 (10193393) ; 蒲生 俊敬 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (70143550) ; OSTROVSKII A 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (70243962) ; 淡路 敏之 京都大学, 理学部, 助教授 (40159512) ; 秋友 和典 京都大学, 理学部, 助手 (10222530) ; 柳 哲雄 愛媛大学, 工学部, 教授 (70036490)
• 研究期間 (年度): 1994 – 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円); 1995年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円); 1994年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
• キーワード: 塩分極小層 / 深層測流 / CTD / アルゴスブイ / 冬季沈降現象 / 化学トレーサー / 南西向潜流 / 日本海 / Flying Fish / 測流 / 深層水 / 係留系

研究概要

大洋のミニアチュアである日本海は、またそれ故に、海況予報のための、格好の実験場を提供しているが、その中、深層循環の実体については、これまで、ほとんど捉えられていないのが現状である。
本研究では、日、露、韓の国際共同学術調査として、平成6年度に夏期日本海主要部観測、日本海北部冬期沈降域観測、平成7年度には若狭湾沖夏期観測、日本海北部冬期沈降域観測を行い、日本海の中、深層循環の実体について多大な知見を得ることに成功した。以下にその概要を述べる。
1.夏期日本海主要部観測(平成6年7月5日〜7月25日)
日本海の主要部で、ロシア極東水文気象研究所の観測船を使用し、長期測流観測、CTD、アルゴスブイ、化学、Flying Fish観測を実施した。
(1)長期測流観測:平成5年夏に、日本海北部海域の三地点に設置した、深層測流のための係留系を回収し、同時に新たに3地点において長期(一年間)測流のための係留系を設置した。測流データ解析の結果、深層において、時間スケールが数十日で、20cm/s程度の強い流動があることが確認された。平成7年度までの結果から、3月から5月にかけて流速が強まる傾向が2年間続いたことが確認され、非常に興味深い現象として、学会で注目されている。
(2)CTD観測:中層の塩分極小層の分布を明確に捉えることが出来、3000m以深までの精密な観測により、深層の温度が10数年前に比べて0.02℃上昇していることが確認された。
(3)化学トレーサー観測:溶存酸素、CO_2、PH等の測定のための採水を行なった。注目すべきは、溶存酸素の鉛直分布とCTDの結果から、深層水の形成が、過去数十年間なかったことが示唆された。
(4)アルゴスブイ投入追跡:ロシア沿岸付近に投入された2個のブイは、ロシア沿岸流の存在及び日本海北部(40°N以北)に反時計回りの循環が存在することを示した。
2.日本海北部冬期沈降域観測(平成7年3月1日〜15日)
中、深層循環の駆動源となる、日本海北部での海水の沈降現象を調べるため、ロシア極東水文気象研究所の観測船を使用し、ウラジオストク沖で、冬期沈降域での予備的観測を行った。暖冬のため、海水温が、例年よりも1〜2℃高く、鉛直対流による中、深層への沈降現象は観測されなかった。
3.若狭湾沖夏期観測(平成7年5月26日〜6月8日)
長崎大学の観測船鶴洋丸を使用し、これまであまりなされていなかった日本沿岸付近の中、深層における海水の流動状態を捉えるため、若狭湾沖の大陸棚付近においてADCPを中心に観測を行った。若狭湾沖の大陸棚付近の2測線でADCP及びCTDによる観測を行ない、大陸棚端の200m水深を中心に、表面の流れとは逆方向の、南西向潜流を計測した。これまでの数値モデルによれば、日本海の中、深層においては、冬期に反時計回りの循環が卓越するが、夏期には、反時計回り循環は弱まり、日本沿岸に沿って、上層とは逆の南西方向の流れが発達することになっている。今回の観測はそれを確認する形となった。また対馬暖流の沿岸分枝は、沿岸から30km以内及び陸棚端の2カ所に流軸を持ち、沿岸分枝がさらに2分枝化する可能性を示した。
4.日本海北部冬期沈降域観測(平成8年2月15日〜2月25日)
平成6年に引き続いて、7年度にも、ロシア気象水文研究所の観測船を使用し、CTDによる水温、塩分の精密観測、化学トレーサー観測を行った結果、水深600mにまで達する沈降現象を確認した。
今回の学術調査を通じて、今までほとんど知られていなかった日本海北部の中、深層循環の実体について、多くのことが明らかになり、今後の日本海の研究に大きな助けとなるものと思われる。

研究成果

• [文献書誌] Seung Y.H.and J.-H.Yoon: "Robust Diagnostic Modeling of the Japan Sea Circulation." J.of Oceanography. 51(4). 421-440 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Seung Y.H.and J.-H.Yoon: "Some features about winter convection in the Japan Sea." J.of Oceanography. 51(1). 61-73 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kim C.-H.and J.-H.Yoon: "Modeling of the wind-driven circulation in the Japan Sea using a reduced gravity model." J.of Oceanography. (in press). (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hirose N.,C.-H.Kim and J.-H.Yoon: "Sea Surfacce heat fluxes in the yellow Sea and the East China Sea." J.of Oceanography. (in press). (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kim K.-R.: "A summary of Chemistry Results from CREAMS-94." CREAMS third workshop proceeding. 55-61 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kim K.-R.,S.-H.Choi.J.-S.Hang and G.-H.Hong: "CO_2 in the East(Japan Sea),Summer 1994." CREAMS third workshop proceeding. 61-66 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Seung, Y.H.and J.-H,Yoon: "Robust Diagnostic Modeling of the Japan Sea Circulation." J.of Oceanography. 51 (4). 421-440 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Seung, Y.H.and J.-H.Yoon: "Some features about winter convection in the Japan Sea." J.of Oceanography. 51 (1). 61-73 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kim, C.-H.and J.-H.Yoon: "Modeling of the wind-driven circulation in the Japan Sea using a reduced gravity model." J.of Oceanography. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hirose, N., C.-H.Kim and J.-H.Yoon: "Sea surface heat fluxes in the Yellow Sea and the East China Sea." J.of Oceanography. (in press). (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kim K.-R.: "A Summary of Chemistry Results from CREAMS-94." CREAMS third workshop proceeding. 55-61 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kim K.-R., S.-H.Choi, J.-S.Hwang and G.-H.Hong: "CO_2 in the East Sea (Japan Sea), Summer 1994." CREAMS third workshop proceeding. 61-66 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 尹宗煥: "日本海循環の研究の最近の動向" 月刊 海洋. 6. 130-134 (1994)
• [文献書誌] Y.H.Seung & J.-H.Yoon: "Some features about winter convection in the Japan Sea" J.Oceanogr.51. 61-73 (1994)
• [文献書誌] H.-C.Lee & J.-H.Yoon: "On the Free Surface OGCM" Proc.CREAMS'94 Int.Symp.91-96 (1994)
• [文献書誌] N.Hirose,C.-H.Kim & J.-H.Yoon: "Heat Budget in the Japan Sea" Proc.CREAMS'94 Int.Symp.49-54 (1994)
• [文献書誌] C.-H.Kim & J.-H.Yoon: "A numerical stydy on the seasonal variation of the Tsushima Warm Current along the coast of Japan" Proc.CREAMS'94 Int,Symp.73-79 (1994)
• [文献書誌] 金哲鎬&尹宗煥: "予報型数値モデルから見た日本海の海洋循環" 月刊 海洋. 26. 762-766 (1994)
• [文献書誌] Y.Isoda: "Warm eddy movements in the eastern Japan Sea" J.Oceanogr. 50. 1-15 (1994)
• [文献書誌] T.Yangi: "Sea Level Variation in the Eastern Asia" J.Oceanogr. 50. 643-651 (1994)
• [文献書誌] T.Gamo: "A submersible flow through analyzer for in situ colorimetric measurement down to 2000 m depth in the Ocean" Analytical Sciences. 10. 843-848 (1994)
• [文献書誌] T.Gamo: "Long-term monitoring of carbon and oxygen isotope ratios of stratospheric CO_2 over Japan" Geophys.Res.Letter. (in press). (1994)
• [文献書誌] 蒲生俊敬: "日本海における底層水の形成と循環" 科学. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] T.Akitomo: "Deep convection n a lake triggered by wind:two-dimensional numerical experiments with a nonhydrostatic model" J.Oceanogr.(in press). (1994)
• [文献書誌] A.G.Ostrovskii: "The Japan sea dynamics inferred from NOAA AVHRR infared images" Proc.Techno-Ocean'94 Int.Symp. 17-22 (1994)
• [文献書誌] T.Kondo & A.G.Ostrovskii: "Climatologies of the surface hest fluxes over the Japan sea" Proc.CREAMS'94 Int.Symp. 51. 29-42 (1994)
• [文献書誌] A.G.Ostrovskii: "The Japan sea circulatiom as seen in satellite infrared imagery in autumn 1993" Proc.CREAMS'94 Int.Symp. 75-88 (1994)
• [文献書誌] A.G.Ostrovskii: "Observatuion of the fractal properties of the Japan sea surface temperature patterns" Intl.J.Remote Sensing. 14. 510-515 (1994)
• [文献書誌] A.G.Ostrovskii: "Advection,diffusion,and feedback as estimated with maximum likelihood method from time dependent distribution sof passive tracer" Springer-Verlag, 300 (1995)