| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H06322
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| 研究機関 | 国立極地研究所 |
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研究代表者 |
野木 義史 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (90280536)
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| 研究分担者 |
吉田 弘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋工学センター, 部長 (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)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| 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 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は、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30年度に、全体の会合を2回(2018年8/27および2019年2/13)開催し、現況や今後の方針等について議論した。また、AUV(Autonomous Underwater Vehicle)の専門的な検討を行うサブワーキンググループの会合を3回(2018年5/16, 9/28および2019年1/11)実施し、AUVの技術仕様検討等を行った。以下、平成30年度に実施した概要を示す。
前年度に検討したAUVの形状・制御システム等の技術仕様の具体化を進め、航行装置および基本的な観測装置を本研究課題で購入し、AUVのほぼ全体的な組み上げを終了した。また、北海道サロマ湖において、本研究課題で購入した装置の一部の低温試験を実施し、良好な結果を得た。さらにAUV回収のために、小型の遠隔操縦ロボット（ROV）による回収機構の概念設計を行い試作に着手した。加えて、今後AUV探査を行う予定である昭和基地周辺等の既存海底地形データの収集と整理を行った。
時系列データを衛星回線で送信する係留式ブイシステムについては、長期係留に対処するための改修を実施し、システム全体を設計・準備を行い、南極ケープダンレー沖に設置し、観測を開始した。
大陸域での観測では、固定翼・回転翼UAVを用い、昭和基地上空での空撮データを基に、昭和基地の表面地形図を作成および精度評価を実施し、問題点等を抽出した。さらに、固体班と連携し、積雪による地殻変動や重力変化を評価した。また、氷河・棚氷の融解量把握のため白瀬氷河上において、氷河氷厚レーダーApRES(Autonomous phase-sensitive Radio-Echo Sounder) を追加導入し、新たな観測点を設置した。
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| 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
海洋域の観測では、AUVの技術仕様を具体化し、AUVのほぼ全体的な組み上げを終了しており、一部観測装置の低温試験も実施している。また、AUV回収を行うためのROVの試作にも着手した。一方で、海底地形観測の展開範囲を拡張のため、AUV展開の難しい沿岸域の海氷・棚氷下の地形計測用に、氷上に開けた穴から展開可能な小型ROVの開発にも着手できた。昭和基地周辺等の既存海底地形データの収集と整理も行った。さらに、係留式ブイシステムの観測についても調整を行い、南極ケープダンレー沖にブイシステムを設置した。
大陸域の観測では、平成30年度予定していた通り、固定翼・回転翼UAVをによるデータを基にした地形図の精度評価を実施し、問題点等の抽出が行われており、解析手法も含め、UAVの運用等にも反映されている。さらに、時系列測定型氷厚レーダー（ApRES)を追加導入し新たな観測点を設置した。
以上のように、海洋域および大陸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。
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| 今後の研究の推進方策 |
AUVの開発に関しては、水槽試験や浅海域での動作試験、北海道での寒冷地試験を実施し、海洋における基本的な性能を確認し、さらに深海および海氷域での動作試験を通して改良を行うとともに、南極への展開能力を検証し、海氷および棚氷下の観測を実施する。また、AUV回収システムの開発を継続して実施するとともに、ソフトウェアを開発し、捕獲装置の決定と試作・試験を行い、実際の運用に適用する。氷上に開けた穴から展開可能な小型ROVの開発も進め、海底地形観測の展開範囲を拡張を行う。加えて、南極周辺の海底地形データのコンパイルを完成し、AUV搭載マルチビーム測深機データの解析手法を確立し、実海域動作試験で得られた測深データの解析を行う。
プロファイリングブイ・システムの開発に関しては、プロファイリングデータび有用性等の検証を行い、アルゴフロート等の結果との比較研究を行うとともに、底層水班との連携し今後の開発方針を検討する。
UAV観測に関しては、測量方法の改良を行い、南極でデータを蓄積し、さらにレーザー測量計を搭載した回転翼UAVの構築および観測を実施し、他の手法との精度比較を実施する。氷河氷厚レーダーの観測に関しては、ApRESのデータをから、白瀬氷河の底面融解量の時系列データセットを作成し情報共有を行い、領域内融合研究の促進を図る。
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