北太平洋中央モード水のサブダクションとその十年規模変動

• 研究課題/領域番号: 17K05652
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡 英太郎 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (60360749)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 中央モード水 / サブダクション / 十年規模変動 / フロント・中規模渦 / 海洋物理・陸水学

研究成果の概要

黒潮続流の北側で起こる中央モード水（モード水 ＝ 巨大な体積を持つ、鉛直一様な水の塊）の沈み込みと、それが北太平洋亜熱帯循環の主密度躍層下部の物理・生物地球化学的構造に及ぼす影響を、船舶、アルゴフロート、衛星海面高度計による観測データの解析により調べた。白鳳丸の2航海で実施した高解像度観測から、各モード水の形成とフロント・渦との関係を明らかにするとともに、渦-渦相互作用に伴う新たなモード水沈み込みのメカニズムを提示した。気象庁137E定線の解析により亜熱帯モード水の物理・生物地球化学特性の10年規模変動と長期変化を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

巨大な体積を持つモード水は、熱の偏差や二酸化炭素等の物質とともに海面から海洋内部に沈み込むことで、気候変動や海洋内部の物質循環に大きな影響を与えている。そのため、各モード水がどこで沈み込み、その後海洋内部をどのように循環し、最終的に海面にどのように再出現するのか（あるいはしないのか）、またそれらがどのように時間変動するのかを解明することが重要である。本研究は未解明の点が多い、本州東方域からの中央モード水の沈み込みの実態とメカニズムを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] ハワイ大学(米国)
• [雑誌論文] Formation of Central Mode Water based on two zonal hydrographic sections in spring 2013 and 2016 (2020)
  • 著者名/発表者名: Oka, E., S. Kouketsu, D. Yanagimoto, D. Ito, Y. Kawai, S. Sugimoto, and B. Qiu
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 76 号: 5 ページ: 373-388
  • DOI: 10.1007/s10872-020-00551-9
  • NAID: 40022348695
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evolving the Physical Global Ocean Observing System for Research and Application Services Through International Coordination (2019)
  • 著者名/発表者名: Sloyan, B. M., J. Wilkin, K. L. Hill, M. P. Chidichimo, M. F. Cronin, J. A. Johannessen, J. Karstensen, M. Krug, T. Lee, E. Oka, M. D. Palmer, B. Rabe, S. Speich, K. von Schuckmann, R. A. Weller, and W. Yu
  • 雑誌名: Frontiers in Marine Science 巻: 6
  • DOI: 10.3389/fmars.2019.00449
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Adequacy of the ocean observation system for quantifying regional heat and freshwater storage and change (2019)
  • 著者名/発表者名: Palmer, M. D., P. Durack, M. P. Chidichimo, J. Church, S. E. Cravatte, K. L. Hill, J. Johannessen, J. Karstensen, T. Lee, D. Legler, M. Mazloff, E. Oka, S. Purkey, B. Rabe, J.-B. Sallee, B. M. Sloyan, S. Speich, K. von Schuckmann, J. Willis, and S. E. Wijffels
  • 雑誌名: Frontiers in Marine Science 巻: 6
  • DOI: 10.3389/fmars.2019.00416
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A brief overview of recent activities and approaches for investigating shelf-basin exchange processes and coastal sea circulation around Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K. and E. Oka
  • 雑誌名: Coastal Marine Science 巻: 42 ページ: 12-15
  • NAID: 120006711376
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Remotely forced decadal physical and biogeochemical variability of North Pacific Subtropical Mode Water over the last 40 years (2019)
  • 著者名/発表者名: Oka, E., K. Yamada, D. Sasano, K. Enyo, T. Nakano, and M. Ishii
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 46 号: 3 ページ: 1555-1561
  • DOI: 10.1029/2018gl081330
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] In Situ Evidence of Low-Level Atmospheric Responses to the Oyashio Front in Early Spring (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawai, Y., H. Nishikawa, and E. Oka
  • 雑誌名: 気象集誌. 第2輯 巻: 97 号: 2 ページ: 423-438
  • DOI: 10.2151/jmsj.2019-024
  • NAID: 130007623234
  • ISSN: 0026-1165, 2186-9057
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Estimate of Fukushima-derived radiocaesium in the North Pacific Ocean in summer 2012 (2018)
  • 著者名/発表者名: Inomata Y.、Aoyama M.、Tsubono T.、Tsumune D.、Kumamoto Y.、Nagai H.、Yamagata T.、Kajino M.、Tanaka Y. T.、Sekiyama T. T.、Oka E.、Yamada M.
  • 雑誌名: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 巻: 318 号: 3 ページ: 1587-1596
  • DOI: 10.1007/s10967-018-6249-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Time evolution of Fukushima-derived radiocesium in the western subtropical area of the North Pacific Ocean by 2017 (2018)
  • 著者名/発表者名: Kumamoto, Y., M. Aoyama, Y. Hamajima, E. Oka, and A. Murata
  • 雑誌名: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 巻: 189 号: 3 ページ: 2181-2187
  • DOI: 10.1007/s10967-018-6133-5
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Fifty years of the 137°E repeat hydrographic section in the western North Pacific Ocean (2018)
  • 著者名/発表者名: Oka Eitarou、Ishii Masao、Nakano Toshiya、Suga Toshio、Kouketsu Shinya、Miyamoto Masatoshi、Nakano Hideyuki、Qiu Bo、Sugimoto Shusaku、Takatani Yusuke
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 74 号: 2 ページ: 115-145
  • DOI: 10.1007/s10872-017-0461-x
  • NAID: 40021494755
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Radiocaesium derived from the TEPCO Fukushima accident in the North Pacific Ocean: Surface transport processes until 2017 (2018)
  • 著者名/発表者名: Michio Aoyama, Yasunori Hamajima, Yayoi Inomata, Yuichiro Kumamoto, Eitarou Oka, Takaki Tsubono, Daisuke Tsumune
  • 雑誌名: Journal of Environmental Radioactivity 巻: 189 ページ: 93-102
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2018.03.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-term change and variation of salinity in the western North Pacific subtropical gyre revealed by 50-year long observations along 137E (2017)
  • 著者名/発表者名: Oka, E., S. Katsura, H. Inoue, A. Kojima, M. Kitamoto, T. Nakano, and T. Suga
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 73 号: 4 ページ: 479-490
  • DOI: 10.1007/s10872-017-0416-2
  • NAID: 40021269078
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Concentration and Viability of Airborne Bacteria Over the Kuroshio Extension Region in the Northwestern Pacific Ocean: Data From Three Cruises (2017)
  • 著者名/発表者名: Wei Hu Kotaro Murata Shinichiro Fukuyama Yoshimi Kawai Eitarou Oka Mitsuo Uematsu Daizhou Zhang
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research - Atmospheres 巻: 23 号: 23 ページ: 12892-12905
  • DOI: 10.1002/2017jd027287
  • 査読あり
• [学会発表] 全球海洋観測システムの発展と今後 (2020)
  • 著者名/発表者名: 岡英太郎
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Long-term change and decadal variability in physical and biogeochemical properties of the North Pacific Subtropical Mode Water revealed by 50-year long shipboard observations along 137E (2019)
  • 著者名/発表者名: Eitarou Oka and Toshiya Nakano
  • 学会等名: Ocean Obs ‘19
  • 国際学会
• [学会発表] 遠隔強制による過去40年間の亜熱帯モード水の物理・生物地球化学的十年規模変動 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岡英太郎・山田広大・笹野大輔・延与和敬・中野俊也・石井雅男
  • 学会等名: 2019年度日本海洋学会秋季大会
  • 招待講演
• [学会発表] Subduction of the North Pacific Subtropical Mode Water and its physical and biogeochemical impacts revealed by 50-year long observations along 137E (2018)
  • 著者名/発表者名: Eitarou Oka
  • 学会等名: 3rd Open Science Symposium on Western Pacific Ocean Circulation and Climate
  • 国際学会
• [学会発表] 気象庁東経137度定線の歴史と研究成果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡英太郎・石井雅男・中野俊也・須賀利雄・纐纈慎也・宮本雅俊・中野英之・Qiu Bo・杉本周作・高谷祐介
  • 学会等名: JpGU2018
• [学会発表] Remotely forced decadal physical and biogeochemical variability of North Pacific Subtropical Mode Water over the last 40 years (2018)
  • 著者名/発表者名: Eitarou Oka, Kodai Yamada, Daisuke Sasano, Kazutaka Enyo, Toshiya Nakano, and Masao Ishii
  • 学会等名: 第3回UTokyo-NTU Joint Conference
  • 国際学会
• [学会発表] 過去40年間にわたる亜熱帯モード水の物理・BGC十年規模変動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡英太郎・山田広大・笹野大輔・延与和敬・中野俊也・石井雅男
  • 学会等名: 大気海洋相互作用に関する研究集会
• [学会発表] Long-term change and variation of salinity in the western North Pacific subtropical gyre revealed by 50-year long observations along 137E (2018)
  • 著者名/発表者名: Eitarou Oka, Shota Katsura, Hiroyuki Inoue, Atsushi Kojima, Moeko Kitamoto, Toshiya Nakano, Toshio Suga
  • 学会等名: 2018 Ocean Sciences Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Long-term change and variation of salinity in the western North Pacific subtropical gyre revealed by 50-year long observations along 137E (2017)
  • 著者名/発表者名: Eitarou Oka, Shota Katsura, Hiroyuki Inoue, Atsushi Kojima, Moeko Kitamoto, Toshiya Nakano, Toshio Suga
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 137E線の歴史と海洋物理学的研究成果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡英太郎
  • 学会等名: 大気海洋相互作用研究会主催2017年度山中湖シンポジウム
• [学会発表] 気象庁137E線に見られる十年規模変動の統一的理解 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡英太郎
  • 学会等名: 研究集会「北太平洋を中心とした海洋表層変動研究の現状と将来」
  • 招待講演
• [学会発表] Decadal variability of Subtropical Mode Water subduction and its impact on biogeochemistry (2017)
  • 著者名/発表者名: E. Oka, B. Qiu, Y. Takatani, K. Enyo, D. Sasano, N. Kosugi, M. Ishii, T. Nakano, and T. Suga
  • 学会等名: Ocean Carbon Hot Spots Workshop
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 白鳳丸KH-13-3次航海
  • URL: http://ocg.aori.u-tokyo.ac.jp/member/eoka/cruises/kh-13-3/index-jp.html
• [備考] 白鳳丸KH-16-3次航海
  • URL: http://ocg.aori.u-tokyo.ac.jp/member/eoka/cruises/kh-16-3/index-jp.html
• [備考] 新青丸KS-18-1次航海
  • URL: https://ocg.aori.u-tokyo.ac.jp/member/eoka/cruises/ks-18-1/index-jp.html
• [備考] 新青丸KS-18-4次航海
  • URL: https://ocg.aori.u-tokyo.ac.jp/member/eoka/cruises/ks-18-4/index-jp.html