大陸棚－外洋間海水交換とその海洋循環への影響に関する数値モデリング研究

• 研究課題/領域番号: 26247080
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 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: 羽角 博康 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40311641)
• 研究分担者: 松村 義正 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (70631399) ; 草原 和弥 北海道大学, 低温科学研究所, 特任助教 (20707020)
• 研究協力者: 川崎 高雄
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 40,820千円 (直接経費: 31,400千円、間接経費: 9,420千円); 2017年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2016年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2015年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2014年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
• キーワード: 大陸棚―外洋交換 / 海洋大循環 / 数値モデル

研究成果の概要

大陸棚海底付近の海水輸送・混合に関わる微小規模物理過程、および大陸棚縁における小規模現象による大陸棚から外洋への流出過程を扱うモデリング手法を開発し、これを適用して大陸棚―外洋間の海水交換に関する現実的シミュレーション研究を行った。全球海洋深層循環において重要な南極周囲および北極海に関して、海水交換が生じるメカニズムとその変動要因を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大量の海水を蓄える海洋深層の状態や循環は、気候の安定性や大規模変動をコントロールする要素であり、気候温暖化の進行においても重要な役割を果たすと考えられている。深層海水の起源は極域で冷却されて高比重となった海水であり、その沈降に端を発して全海洋をめぐる海洋深層循環が形作られている。この海洋深層循環がどのようにして成り立ち、気候温暖化に対してどのように応答するかを知るためには、海底が浅い大陸棚上と海底が深い外洋域の間でどのように海水が交換されるかを把握する必要があるが、その理解は十分ではない。本研究では南極周囲および北極海における大陸棚―外洋間海水交換メカニズムを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] ACE CRC(オーストラリア)
• [雑誌論文] Modeling ocean-cryosphere interactions off the Adelie and George V Land coast (2017)
  • 著者名/発表者名: Kusahara, K., H. Hasumi, A. D. Fraser, S. Aoki, K. Shimada, G. D. Williams, R. Massom and T. Tamura
  • 雑誌名: Journal of Climate 巻: 30 号: 1 ページ: 163-188
  • DOI: 10.1175/jcli-d-15-0808.1
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characteristics and mechanism of deep mesoscale variability south of the Kuroshio Extension (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Masatoshi、Oka Eitarou、Yanagimoto Daigo、Fujio Shinzou、Mizuta Genta、Imawaki Shiro、Kurogi Masao、Hasumi Hiroyasu
  • 雑誌名: Deep Sea Research I 巻: 123 ページ: 110-117
  • DOI: 10.1016/j.dsr.2017.04.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Responses of basal melting of Antarctic ice shelves to the climatic forcing of the Last Glacial Maximum and CO2 doubling (2017)
  • 著者名/発表者名: Obase T, Abe-Ouchi A, Kusahara K, Hasumi H, Ohgaito R
  • 雑誌名: Journal of Climate 巻: 印刷中 号: 10 ページ: 3473-3497
  • DOI: 10.1175/jcli-d-15-0908.1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Atmospheric responses and feedback to the meridional ocean heat transport in the North Pacific (2017)
  • 著者名/発表者名: Tatebe Hiroaki, Kurogi Masao, and Hasumi Hiroyasu
  • 雑誌名: Journal of Climate 巻: 30 号: 15 ページ: 5715-5728
  • DOI: 10.1175/jcli-d-16-0055.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dense Shelf Water spreading from Antarctic coastal polynyas to the deep Southern Ocean: A regional circumpolar model study (2017)
  • 著者名/発表者名: Kusahara, K., G. D. Williams, T. Tamura, R. Massom, and H. Hasumi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 122 号: 8 ページ: 6238-6253
  • DOI: 10.1002/2017jc012911
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Roles of wind stress and thermodynamic forcing in recent trends in Antarctic sea ice and Southern Ocean SST: An ocean-sea ice model study (2017)
  • 著者名/発表者名: Kusahara Kazuya、Williams Guy D.、Massom Robert、Reid Phillip、Hasumi Hiroyasu
  • 雑誌名: Global and Planetary Change 巻: 158 ページ: 103-118
  • DOI: 10.1016/j.gloplacha.2017.09.012
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Baroclinic circulation and its high frequency variability in Otsuchi Bay on the Sanriku ria coast, Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka,K., K. Komatsu, S. Itoh, D.Yanagimoto, M.Ishizu, H.Hasumi, T.T. Sakamoto, S. Urakawa, Y. Michida
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 73 号: 1 ページ: 25-38
  • DOI: 10.1007/s10872-015-0338-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation of Pacific water intrusions into Otsuchi Bay, northeast of Japan, with a nested-grid OGCM (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, T. T. , L. S. Urakawa, H. Hasumi, M. Ishizu, S. Itoh T. Komatsu and K. Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 73 号: 1 ページ: 39-54
  • DOI: 10.1007/s10872-015-0344-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Widespread collapse of the Ross Ice Shelf during the late Holocene. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama, Y., Anderson, J. B., Yamane, M., Simikins, L. M., Miyairi, Y., Yamazaki, T., Koizumi, M., Suga, H., Kusahara, K., Prothro, L., Hasumi, H., Southon, J. R., and Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: Proceedings of National Academy of Science, USA 巻: 113 号: 9 ページ: 2354-2359
  • DOI: 10.1073/pnas.1516908113
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Modelling the Antarctic marine cryosphere at the Last Glacial Maximum. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kusahara, K., T. Sato, A. Oka, T. Obase, R. Greve, A. Abe-Ouchi and H. Hasumi
  • 雑誌名: Annals of Glaciology 巻: 56 (69) 号: 69 ページ: 425-435
  • DOI: 10.3189/2015aog69a792
  • NAID: 120005752855
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Causes of the Multidecadal-Scale Warming of the Intermediate Water in the Okhotsk Sea and Western Subarctic North Pacific (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakanowatari, T., T. Nakamura, K. Uchimoto, H. Uehara, H. Mitsudera, K.I. Ohshima, H. Hasumi, M. Wakatsuchi
  • 雑誌名: Journal of Climate 巻: 28 号: 2 ページ: 714-736
  • DOI: 10.1175/jcli-d-14-00172.1
  • NAID: 120005624079
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Overturning circulation that ventilates the intermediate layer of the Sea of Okhotsk and the North Pacific: The role of salinity advection (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, J., H. Mitsudera, T. Nakamura, Y. Sasajima, H. Hasumi and M. Wakatsuchi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 120 号: 3 ページ: 1462-1489
  • DOI: 10.1002/2014jc009995
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modeling low salinity waters along the coast around Japan using a high resolution river discharge data set (2015)
  • 著者名/発表者名: Urakawa, L. S., M. Kurogi, K. Yoshimura and H. Hasumi
  • 雑誌名: Journal of Oceanography 巻: 71 号: 6 ページ: 715-739
  • DOI: 10.1007/s10872-015-0314-4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of freshwater from the West Greenland Current on the winter deep convection in the Labrador Sea (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, T., and H. Hasumi
  • 雑誌名: Ocean Modelling 巻: 75 ページ: 51-64
  • DOI: 10.1016/j.ocemod.2014.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathways of basal meltwater from Antarctic ice shelves: A model study (2014)
  • 著者名/発表者名: Kusahara, K., and H. Hasumi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 119 号: 9 ページ: 5690-5704
  • DOI: 10.1002/2014jc009915
  • NAID: 120005567727
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A numerical investigation of formation and variability of Antarctic Bottom Water off Cape Darnley, East Antarctica (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, Y., K. I. Ohshima, Y. Matsumura, Y. Fukamachi, H. Hasumi
  • 雑誌名: Journal of Physical Oceanography 巻: 44 号: 11 ページ: 2921-2937
  • DOI: 10.1175/jpo-d-14-0069.1
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] グリーンランド氷河融解水を起源とする高濁度水プルームのモデリング (2016)
  • 著者名/発表者名: 松村義正、大橋良彦、青木茂、杉山慎
  • 学会等名: 日本海洋学会春季大会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] Interannual variability of Atlantic Water inflow and modification in the Barents Sea (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, T., and H. Hasumi
  • 学会等名: Ocean Sciences Meeting
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2016-02-23
  • 国際学会
• [学会発表] Modeling sediment entrainment into newly formed sea ice (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsumura, Y., M. Ito and K. I. Ohshima
  • 学会等名: The 6th Symposium on Polar Sciences
  • 発表場所: 国立極地研究所（立川）
  • 年月日: 2015-11-19
  • 国際学会
• [学会発表] Coordinated observational and modeling studies on the basic structure and variability of the Arctic sea ice-ocean system (2015)
  • 著者名/発表者名: Hasumi, H.
  • 学会等名: The 6th Symposium on Polar Sciences
  • 発表場所: 国立極地研究所（立川）
  • 年月日: 2015-11-18
  • 国際学会
• [学会発表] A modeling study on the inflow of the Atlantic water to the Arctic Ocean (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, T., and H. Hasumi
  • 学会等名: 26th IUGG General Assembly
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2015-07-27
  • 国際学会
• [学会発表] Toward coordinated observationa and modeling studies on the polar oceans (2014)
  • 著者名/発表者名: Hasumi, H.
  • 学会等名: he 5th Symposium on Polar Sciences
  • 発表場所: 国立極地研究所（立川）
  • 年月日: 2014-12-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Resolution dependence of climate biases, variability and sensitivity in comprehensive Earth System Models (2014)
  • 著者名/発表者名: Hasumi, H.
  • 学会等名: WGOMD Workshop on High Resolution Ocean Climate Modelling
  • 発表場所: Kiel, Germany
  • 年月日: 2014-04-07
  • 国際学会 / 招待講演