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チャクチ・ベーリング海における乱流混合の観測研究:生物生産・気候変動への影響評価

公募研究

研究領域海洋混合学の創設:物質循環・気候・生態系の維持と長周期変動の解明
研究課題/領域番号 16H01596
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関東京大学 (2017)
国立研究開発法人海洋研究開発機構 (2016)

研究代表者

川口 悠介  東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (00554114)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード北極海 / 気象擾乱 / 内部重力波 / 生物生産 / ベーリング海峡 / 乱流混合 / 地球温暖化 / 海洋物理 / 気候変動 / 北極海・チャクチ海 / ベーリング海 / 海洋乱流 / 海洋微生物群集 / 植物プランクトン / 多重貫入構造 / 海洋物理・陸水学
研究実績の概要

本申請課題では、北極海南西部・季節海氷域における海洋混合過程を明らかにすべく、船舶による現地調査を行い、そのデータ解析を行う。本年度は、「みらい」北極航海「MR17-05C」に参加し、ベーリング海峡周辺の海洋混合について観測を実施した。特に、ベーリング海峡の南部に位置するアナディル海峡を通過する流れの不安定性に注目し、乱流観測や流れの直接観測を実施した。調査の結果、秋に特徴的な海面水温フロント(冷水パッチ構造)について、キーとなる物理過程の観測に成功した。要点を端的に述べると、当海峡の上流に位置するアナディル湾系の水が海峡を通過し、チコリフ湾に貫入する。この時、鉛直下部の低温水が、周囲の水と激しく混合しながら表層付近にまで湧昇し、相対的に低温な領域を海面に作り出す様子が観測された。これは、カナダ海盆など、北極海内部の広い範囲において現場の熱収支や水温分布に影響を与え、結果的に海氷の多寡にまで影響する可能性がある。今後はこの混合プロセスの発生機構や条件の解明に向けてさらなる現場調査・解析を進める予定である。
北極海の生物生産への影響に関しては、チャクチ陸棚域において2013年に実施した観測(MR13-06)から重要な共著論文が発表された(Fujiwara et al. 2018)。この研究は、当該海域に暴風による流れが発生した際、海底のセジメント物質が巻き上がり、植物プランクトンや海洋微生物の繁殖につながる様子を実施のデータから示した。また、その際、優占的に卓越するプランクトンの種類や規模に関して、蛍光高度計を用いて統計学手法から定量化に成功した点は評価に値する。ここで得られた成果は、秋の北極海で頻発する気象擾乱に対する海洋の応答について、他分野(物・生・化)が相互連携し、体系的な成果をあげた研究として重要な位置付けにある。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 15件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] インハ大学/韓国極地研究所(KOPRI)(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Changes in phytoplankton community structure during wind-induced fall bloom on the central Chukchi shelf2018

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Amane, Shigeto Nishino, Kohei Matsuno, Jonaotaro Onodera, Yusuke Kawaguchi
    • 雑誌名

      Polar Biology

      巻: - 号: 6 ページ: 1279-1295

    • DOI

      10.1007/s00300-018-2284-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Near-inertial internal waves and related mixing in the Arctic anticyclonic eddies2017

    • 著者名/発表者名
      Eun Yae Son, Yusuke Kawaguchi, Ho-Kyung Ha, Jae-hun Park
    • 雑誌名

      Proceedings of the 32nd International Symposium on Okhotsk Sea & Sea Ice

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Quantification of the turbulent mixing and associated diapycnal heat transfer2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Takeda, Yusuke Kawaguchi, Jun Inoue, Shigeto Nishino, Michael Steele, Katsuhisa Maeno, Kristina Colburn, Naoki Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of the 32nd International Symposium on Okhotsk Sea & Sea Ice

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced diapycnal mixing due to near-inertial internal waves propagating through an anticyclonic eddy in the ice-free Chukchi Plateau2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi, Shigeto Nishino, Hiroki Takeda, Inoue Jun, Maeno Katsuhisa, Kazuhiro Oshima
    • 雑誌名

      Journal of Physical Oceanography

      巻: 46 号: 8 ページ: 2457-2481

    • DOI

      10.1175/jpo-d-15-0150.1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sea-ice melt onset associated with lead opening during the spring/summer transition near the North Pole2016

    • 著者名/発表者名
      Vivier Frederic, Hutchings Jennifer, Yusuke Kawaguchi, Kikuchi Takashi, James Morison,Noguchi Tomohide, Lourenco Antonio
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research Oceans

      巻: 121 号: 4 ページ: 2499-2522

    • DOI

      10.1002/2015jc011588

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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] Coupled response of bacterial production to wind-induced fall phytoplankton bloom and sediment resuspension in the Chukchi sea shelf, western arctic ocean2016

    • 著者名/発表者名
      Mario Uchimiya, Chiaki Motegi, Shigeto Nishino, Yusuke Kawaguchi, Jun Inoue, Hiroshi Ogawa, Toshi Nagata
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 3 ページ: 231-231

    • DOI

      10.3389/fmars.2016.00231

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced turbulent energy dissipation due to internal wave breaking within an anticyclonic Arctic eddy2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi, Hiroki Takeda, Jun Inoue, Shigeto Nishino, Katsuhiro Maeno
    • 雑誌名

      Proceedings of the 31st international symposium on Okhotsk Sea & Sea ice

      巻: - ページ: 128-130

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Turbulent mixing within the mixed layer from direct microstructure measurements during Arctic cruise MR14-052016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Takeda, Yusuke Kawaguchi, Naoki Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of the 31st international symposium on Okhotsk Sea & Sea Ice

      巻: - ページ: 138-141

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Seasonal variability of near-inertial internal waves in the Northwind Abyssal Plain, Arctic Ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Arctic Research, ISAR-5
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of anticyclonic eddies in vertical mixing in Canada Basin, Arctic2017

    • 著者名/発表者名
      Eun Yae Son, Yusuke Kawaguchi, Jae-hun Park, Ho-Kyung Ha
    • 学会等名
      Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions (POAC) '17
    • 発表場所
      韓国、釜山
    • 年月日
      2017-06-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Seasonal variability of near-inertial internal waves and its kinetic energy in the ice-diminishing Arctic Ocean2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 発表場所
      千葉県千葉市、幕張メッセ
    • 年月日
      2017-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced diapycnal mixing due to near-inertial internal waves propagating through an anticyclonic eddy in the ice-free Chukchi Plateau2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi
    • 学会等名
      European Geosciences Union (EGU) 2017 general assembly
    • 発表場所
      オーストリア、ウィーン
    • 年月日
      2017-04-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mixing and Vertical Heat Transfer in the Surface Mixed Layer of the Arctic Ocean: Implication of a Cross-Pycnocline High-Temperature Anomaly2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi and Hiroki Takeda
    • 学会等名
      European Geosciences Union (EGU) 2017 general assembly
    • 発表場所
      オーストリア、ウィーン
    • 年月日
      2017-04-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Double-diffusion and energetic internal waves observed in Arctic Ocean vortices2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi
    • 学会等名
      OMIX国際シンポジウム
    • 発表場所
      東京都文京区、東京大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 北極海の海氷消失が及ぼす北極海の乱流化現象について2017

    • 著者名/発表者名
      川口悠介、伊東素代、菊地隆、小野寺丈直太朗, 原田直美
    • 学会等名
      ブルーアース2017
    • 発表場所
      東京都千代田区、日本大学理工学部 駿河台キャンパス
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 北極海バロー沖の低気圧性渦における二重拡散多重貫入構造2017

    • 著者名/発表者名
      川口悠介,西野茂人、藤原周、竹田大樹
    • 学会等名
      ブルーアース2017
    • 発表場所
      東京都千代田区、日本大学理工学部 駿河台キャンパス
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 西部北極海における高気圧渦・乱流混合の相互作用についての研究2017

    • 著者名/発表者名
      Eun Yae Son, Yusuke Kawaguchi, Jae Hun Park, Ho Kyung Ha
    • 学会等名
      The 32nd International symposium on Sea of Okhotsk and Sea Ice
    • 発表場所
      北海道紋別市、紋別市文化会館
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太平洋側北極海における海洋混合層の乱流混合と鉛直熱輸送の定量的評価2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Takeda、 Yusuke Kawaguchi、 Jun Inoue、 Shigeto Nishino、 Sato Naoki、 Katsuhisa Maeno, Michael Steel,Kristina Colburn
    • 学会等名
      The 32nd international symposium on Sea of Okhotsk & Sea Ice
    • 発表場所
      北海道紋別市、紋別市文化会館
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observational Study of the eddy-wave-turbulence interaction in the Arctic Ocean2017

    • 著者名/発表者名
      川口悠介
    • 学会等名
      インハ大学極域海洋研究集会
    • 発表場所
      韓国、仁川
    • 年月日
      2017-02-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enhanced diapycnal mixing due to near-inertial internal waves propagating through an anticyclonic eddy in the ice-free Chukchi Plateau2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi, Shigeto Nishino, Jun Inoue, Hiroki Takeda, Katsuhisa Maeno, Kazuhiro Oshima
    • 学会等名
      American Geophysical Union (AGU) fall meeting 2016
    • 発表場所
      アメリカ、サンフランシスコ
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced diapycnal mixing due to near-inertial internal waves propagating through an Anticyclonic eddy in the ice-free Chukchi Plateau2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi, Jun Inoue, Shigeto Nishino, Katsuhisa Maeno, Hiroki Takeda, Kazuhiro Oshima
    • 学会等名
      The seventh symposium on polar science
    • 発表場所
      東京都立川市、国立極地研究所
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Physical oceanography in polar oceans: sea ice dynamics, turbulent mixing, internal waves, and double-diffusion2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi, Hiroyasu Hasumi
    • 学会等名
      日本・ノルウェイ共同研究集会 in Bergen
    • 発表場所
      ノルウェイ、ベルゲン
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced diapycnal mixing due to near-inertial internal waves propagating through an anticlyclonic eddy in the ice-free Chukchi Plateau2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi
    • 学会等名
      The Forum for Arctic Ocean Modeling & Observational Synthesis (FAMOS) meeting 2016
    • 発表場所
      アメリカウッズホール、ウッズホール海洋研究所
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Turbulent mixing and heat balance within the surface mixed layer in the Pacific-side Arctic Ocean2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Takeda、 Yusuke Kawaguchi、 Jun Inoue、 Shigeto Nishino、 Sato Naoki、 Katsuhisa Maeno, Michael Steel,Kristina Colburn
    • 学会等名
      The Forum for Arctic Ocean Modeling & Observational Synthesis (FAMOS) meeting 2016
    • 発表場所
      アメリカウッズホール、ウッズホール海洋研究所
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monitoring of in situ phytoplankton community structure using multi-excitation chlorophyll fluorometer2016

    • 著者名/発表者名
      Amane Fujiwara, Shigeto Nishino, Kohei Matsuno, Jonaotaro Onodera, Yusuke Kawaguchi, Toru Hirawake, Koji Suzuki, Jun Inoue, Takashi Kikuchi
    • 学会等名
      Ocean Optics Conference 2016
    • 発表場所
      カナダ、ビクトリア
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 西部北極海の高気圧渦に補足された近慣性内部重力波の破砕II2016

    • 著者名/発表者名
      川口悠介、西野茂人、猪上淳、竹田大樹、前野克尚、大島和裕
    • 学会等名
      2016年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市、鹿児島大学
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 北極海の表層混合層における乱流混合の定量化 ―鉛直熱輸送により形成された混合層直下の水温極大2016

    • 著者名/発表者名
      竹田大樹、川口悠介、猪上淳、西野茂人、前野克尚、佐藤尚毅
    • 学会等名
      2016年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市、鹿児島大学
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 北極海バロー沖の低気圧性暖水渦における二重拡散型多重貫入層2016

    • 著者名/発表者名
      川口悠介、西野茂人、藤原周、竹田大樹、伊東素代、奥村慎也、徳長航
    • 学会等名
      2016年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市、鹿児島大学
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Turbulence and internal waves in the Arctic Ocean2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi
    • 学会等名
      日露共同研究集会 in P.P. Shirshov
    • 発表場所
      ロシア、モスクワ
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced diapycnal mixing due to near-inertial internal waves propagating through an anticlyclonic eddy in the ice-free Chukchi Plateau2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawaguchi
    • 学会等名
      The 22nd international Symposium on Polar Sciences
    • 発表場所
      韓国、仁川 Korea Polar Research Institute
    • 年月日
      2016-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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