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2017 年度 実績報告書

未探査領域への挑戦

計画研究

研究領域熱ー水ー物質の巨大リザーバ:全球環境変動を駆動する南大洋・南極氷床
研究課題/領域番号 17H06322
研究機関国立極地研究所

研究代表者

野木 義史  国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (90280536)

研究分担者 吉田 弘  国立研究開発法人海洋研究開発機構, その他, 研究員 (00359134)
沖野 郷子  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (30313191)
田村 岳史  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40451413)
巻 俊宏  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (50505451)
青山 雄一  国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (70270452)
青木 茂  北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (80281583)
末吉 哲雄  国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 特任准教授 (80431344)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2022-03-31
キーワード地球観測 / 海洋工学 / 海洋探査 / 環境変動 / 地球変動予測
研究実績の概要

本課題は、ロボット技術等の無人観測技術を、未探査領域である南極沿岸の海氷域と沿岸域に適用することで、新たなデータ取得を目指すものである。
平成29年度においては、全体の会合を3回(2017年8/30, 12/22および2018年2/19)開催し、現況や今後の方針等について議論するとともに、AUV(Autonomous Underwater Vehicle)の仕様を専門的に検討するため、サブワーキンググループの会合を2回(2017年10/25および2018年3/27)実施し、AUVの仕様策定を行った。以下、平成29年度に本課題で実施した概要を示す。
南極大陸域の観測のため、回転翼UAV(Unmanned Aerial Vehicle)にレーザー測量計(LiDAR全方位イメージングユニット)を搭載した国内実験を行った。固定翼UAVに関しては、eBee PlusRTK/PPKを導入し、国内試験飛行後、氷床班と共同で南極域において無人航空機を使った地形測量の試験観測を実施した。また、固体地球班と共同で、senaseFly画像処理ソフト等を活用した、UAVによる表面地形三次元測量技術の開発を国内で進めた。らに、英国南極局が開発した時系列測定型氷厚レーダー(ApRES)を導入し、氷河・棚氷の融解量把握に向けた観測準備を実施した。
海洋域の観測では、係留式で時系列データを衛星回線で送信する浮沈式水温塩分計(SEASAW)を導入し、海氷下での浮上深度を制限するなどの設定調整を行った。また、平成30年度のAUVの導入に向け、AUVの形状・制御システム等の技術検討を行い、運用方法を含めた仕様を決定し、技術仕様書案を作成した。本仕様案をもとに、Micron sonarセットおよびイリジウムビーコンを導入し、国内試験を行った。さらに、本課題内や国内外関連グループとの共同観測へ向けた協議を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

大陸域の観測では、平成29年度予定していた、回転翼UAVの国内実験の実施、固定翼UAVの南極域における試験観測の実施、およびUAVによる表面地形三次元測量技術の開発を進める事ができた。さらに、時系列測定型氷厚レーダー(ApRES)を導入し観測準備を実施した。
海洋域の観測では、浮沈式水温塩分計の導入および調整を行い、また、AUVの技術検討を行い、技術仕様書案を作成した。
以上のように、大陸域および海洋域での観測において、予定通りの内容をほぼ着実に実施できた事から、区分(2)とする。

今後の研究の推進方策

氷河・氷床域を含む南極大陸域の観測に関しては、無人探査機および無人観測装置の国内試験と並行して、現場での観測を継続し、さらに機器運用の適正化や解析手法等の高度化を図る。
海洋域の観測では、特にAUVに注力し、平成30年度にAUVの作成を行い、その後、国内試験を実施し、南極海での試験観測後、本観測を実施予定である。国内試験および南極海での試験観測の結果に基づき、AUVの改良および運用方法の最適化を実施し、本観測に移行する。また、海洋域での無人観測装置も引き続き現場での観測を継続するとともに、改良を加えていく。

  • 研究成果

    (40件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 24件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Freshening by glacial meltwater enhances melting of ice shelves and reduces formation of Antarctic Bottom Water2018

    • 著者名/発表者名
      Silvano Alessandro、Rintoul Stephen Rich、Pena-Molino Beatriz、Hobbs William Richard、van Wijk Esmee、Aoki Shigeru、Tamura Takeshi、Williams Guy Darvall
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 4 ページ: 9467~9467

    • DOI

      10.1126/sciadv.aap9467

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Coastal polynyas: Winter oases for subadult southern elephant seals in East Antarctica2018

    • 著者名/発表者名
      Labrousse Sara、Williams Guy、Tamura Takeshi、Bestley Sophie、Sallee Jean-Baptiste、Fraser Alexander D.、Sumner Michael、Roquet Fabien、Heerah Karine、Picard Baptiste、Guinet Christophe、Harcourt Robert、McMahon Clive、Hindell Mark A.、Charrassin Jean-Benoit
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-21388-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] GGOSにおける南極昭和基地の測地観測の貢献2018

    • 著者名/発表者名
      青山 雄一、土井 浩一郎、渋谷 和雄
    • 雑誌名

      測地学会誌

      巻: 63 ページ: 211~217

    • DOI

      10.11366/sokuchi.63.211

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 音波探査で海底を見る:海底地形に記録され地球環境変動2018

    • 著者名/発表者名
      藤井昌和、野木義史
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 76 ページ: 269~284

    • DOI

      10.14943/lowtemsci.76.269

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 南大洋の形成2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤暢、野木義史,、藤井昌和,、佐藤太一
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 76 ページ: 245~258

    • DOI

      10.14943/lowtemsci.76.243

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 自律型無人探査機(AUV)による未探査領域調査2018

    • 著者名/発表者名
      巻 俊宏、吉田 弘
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 76 ページ: 259~267

    • DOI

      doi: 10.14943/lowtemsci. 76. 259

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Changes in water properties and flow regime on the continental shelf off the Adelie/George VLand coast, East Antarctica, after glacier tongue calving2017

    • 著者名/発表者名
      Aoki S.、Kobayashi R.、Rintoul S. R.、Tamura T.、Kusahara K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 122 ページ: 6277~6294

    • DOI

      10.1002/2017JC012925

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Crustal formation and evolution processes in the Natal Valley and Mozambique Ridge, off South Africa2017

    • 著者名/発表者名
      Hanyu Tomoko、Nogi Yoshifumi、Fujii Masakazu
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 13 ページ: 66~81

    • DOI

      10.1016/j.polar.2017.06.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of a high-accuracy regional DEM based on ALOS/PRISM imagery of East Antarctica2017

    • 著者名/発表者名
      Shiramizu Kaoru、Doi Koichiro、Aoyama Yuichi
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 14 ページ: 30~38

    • DOI

      10.1016/j.polar.2017.10.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 南極における無人航空機(UAV)を用いた高解像度地形情報取得の試み2017

    • 著者名/発表者名
      菅沼 悠介、川又 基人、白水 薫、小山 拓志、土井 浩一郎、金田 平太郎、青山 雄一、早河 秀章、小花和 宏之
    • 雑誌名

      地學雜誌

      巻: 126 ページ: 1~24

    • DOI

      10.5026/jgeography.126.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deepest and hottest hydrothermal activity in the Okinawa Trough: the Yokosuka site at Yaeyama Knoll2017

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki J.、Kawagucci S.、Makabe A.、Takahashi A.、Kitada K.、Torimoto J.、Matsui Y.、Tasumi E.、Shibuya T.、Nakamura K.、Horai S.、Sato S.、Ishibashi J.、Kanzaki H.、Nakagawa S.、Hirai M.、Takaki Y.、Okino K.、Watanabe H. K.、Kumagai H.、Chen C.
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 4 ページ: 171570~171570

    • DOI

      10.1098/rsos.171570

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] New evolution model of ultramafic hosted hydrothermal systems constrained by near-seafloor magnetics2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii M., K. Okino, H. Sato, T. Sato, K. Nakamura, T. Yamazaki
    • 学会等名
      Geological Society of America Cordilleran Section 113th Annual Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Does sea-floor topography of the Southeast Indian Ridge record climate influences?2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii M., Y. Nogi
    • 学会等名
      Past Antarctic Ice Sheet Dynamics (PAIS) Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Extremely magnetized abyssal lavas erupted in active back-arc of the Okinawa Trough2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii M., H. Sato, K. Okino
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2017 Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic anomalies in the Cosmonauts Sea, off East Antarctica2017

    • 著者名/発表者名
      Nogi, Y., T. Hanyu, M. Fujii, M.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2017 Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] AUV Hattori: a Lightweight Platform for High-speed Low-altitude Survey of Rough Terrain2017

    • 著者名/発表者名
      Maki, T., Y. Kuranaga, Y. Noguchi, T. Sakamaki, K. Masuda, M. Humblet, Y. Furushima
    • 学会等名
      OCEANS17 MTS/IEEE Anchorage
    • 国際学会
  • [学会発表] Geodetic activities at Syowa Station, East Antarctica2017

    • 著者名/発表者名
      Aoyama,Y., K. Doi, Y. Fukuda, H. Ikeda, H. Hayakawa, Y. Fukuzaki, M. Sekido, T. Otsubo, Y. Nogi, K. Shibuya
    • 学会等名
      IAG Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Activity report of NIPR2017

    • 著者名/発表者名
      Aoyama,Y., K. Doi, H. Hayakawa, T. Fujisawa, E. Sasamori, Y. Tamura, M. Nakamoto, K. Shibata
    • 学会等名
      Asia-Oseania VLBI Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of interaction between displacement of fast ice in Lutzow-Holm Bay occurred with breaking away event in 2015 and ice flow velocity of Shirase Glacier using SAR image correlation2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K., T. Tamura, S. Ushio, S. Aoki, T. Yamanokuchi, K. Doi
    • 学会等名
      IGS International Symposium on Polar Ice, Polar Climate, Polar Change
    • 国際学会
  • [学会発表] Research of Ocean-ice BOundary InTeraction and Change around Antarctica (ROBOTICA): a strategy to explore ice-ocean interactions in East Antarctica2017

    • 著者名/発表者名
      Aoki, S., T. Tamura
    • 学会等名
      AOGS 14th Annual Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] The Suppression Of Antarctic Bottom Water Formation By Melting Ice Shelves In Prydz Bay2017

    • 著者名/発表者名
      Williams, G., L. Herraiz-Borreguero, F. Roquet, T. Tamura, K. Ohshima, A. Fraser, L. Gao, C. Mcmahon, R. Harcourt, M. Hindell
    • 学会等名
      AOGS 14th Annual Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Seafloor topography surveys around the East Antarctic continental margin2017

    • 著者名/発表者名
      Nogi, Y.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic anomaly mapping around Antarctica2017

    • 著者名/発表者名
      Nogi, Y.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrated multidisciplinary study on change in the Southern Ocean and the Antarctic ice sheet2017

    • 著者名/発表者名
      Nogi, Y., K. Kawamura
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 海氷変動を軸とした両極の環境変動の解明2017

    • 著者名/発表者名
      田村岳史、溝端浩平、渡邉英嗣、三瓶真、山本正伸、野村大樹、西岡純、 渡邉豊
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 白瀬氷河における氷舌ー海洋相互作用の現場観測2017

    • 著者名/発表者名
      平野大輔、田村岳史、牛尾収輝、大島慶一郎、清水大輔、小野数也、野口智英、青木茂
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Geomorphological features of the Southern mariana Trough spreading center observed by AUV Urashima2017

    • 著者名/発表者名
      岡本理、島伸和、沖野郷子、本荘千枝
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Near-seafloor magnetic mapping for understanding off-axis volcanism hosting the Kairei hydrothermal field in the Central Indian Ridge2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii M., K. Okino
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrothermal activity and sub-seafloor serpentinization on the Yokoniwa Rise developed in the Central Indian Ridge: Constraints from AUV mapping and rock magnetisms2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii M., K. Okino, H. Sato, T. Sato, K. Nakamura, T. Yamazaki
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent Developments on our AUV Fleet: Tri-TON 2 and HATTORI2017

    • 著者名/発表者名
      Maki,T.
    • 学会等名
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Seafloor geomorphology of the Cape Darnley region, East Antarctica _ insights from a new bathymetry compilation2017

    • 著者名/発表者名
      Smith, J., Y. Nogi, H. Miura
    • 学会等名
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding Circum-Antarctic Ridges: Do abyssal hills of the Southeast Indian Ridge record climate influences?2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii M., Y. Nogi
    • 学会等名
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Absolute velocity field of Antarctic Slope Current and topographically constrained gyre-like structures, in East Antarctica2017

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki, K., S. Aoki, K. Shimada, Y. Kitade
    • 学会等名
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Observations of ice tongue-ocean interaction at Shirase Glacier2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano, D., T. Tamura, S. Ushio, K.I. Ohshima, D. Simizu, K. Ono, T.Noguchi, S. Aoki
    • 学会等名
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] The Challenge of GTS message transmission in JARE 582017

    • 著者名/発表者名
      Terui,T., T. Sugimura, Y. Baba, H. Ogihara, J. Inoue, N. Hirasawa, T. Tamura, H. Motoyama, H. Yabuki
    • 学会等名
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] 南極海氷下未探査領域への挑戦2017

    • 著者名/発表者名
      野木義史
    • 学会等名
      第60回海中海底工学フォーラム
  • [学会発表] スキャニングソーナーを用いたクルーズ型AUVによる高速かつ低高度な海底追従手法2017

    • 著者名/発表者名
      蔵永圭則、巻俊宏、野口侑要、坂巻隆
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
  • [学会発表] 南大洋における大気・海洋結合系の長期変動に関する観測的研究2017

    • 著者名/発表者名
      青木茂
    • 学会等名
      日本気象学会
  • [学会発表] Rock magnetic study applied to characterization of back-arc volcanism in the southern Okinawa Trough2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii M., H. Sato
    • 学会等名
      第 142 回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・ 講演会
  • [学会発表] 自律型海中観測システム2017

    • 著者名/発表者名
      巻俊宏
    • 学会等名
      平成29年度第6回学融合セミナー

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公開日: 2018-12-17  

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