多雪海氷域での特異な海氷成長過程の解明とその普遍性の検証

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09680498
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 河村 俊行 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (50091434)
• 研究分担者: 榎本 浩之 北見工業大学, 工学部, 教授 (00213562) ; 大島 慶一郎 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (30185251) ; 白澤 邦男 北海道大学, 低温科学研究所附属流氷研究施設, 助教授 (50196622) ; 石川 信敬 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (70002277)
• キーワード: 海氷 / 積雪 / 海氷成長過程 / 海氷構造 / 大気-海氷-海洋相互作用 / 熱収支 / 表面融解 / マイクロ波放射計

研究概要

海氷は極域の大気-海洋間の相互作用に多大な影響を及ぼす。これまで海氷上の積雪は断熱材としての作用をし、海氷の成長を抑制すると考えられてきた。しかし、南極昭和基地周辺のリュツォ・ホルム湾内の多雪域では、積雪は今までの常識とは異なり、海氷の成長を促進していることが示唆された。
観測で得られたデータを詳細に検討した結果、その特異な成長に積雪の融解が関与していることが解明された。他の海域の海氷もこの様式で成長している可能性を探るため、オホーツク海やサロマ湖で以下の観測を行った。
1.海氷の構造・塩分等を測定し、その成長過程を推測する目的で、オホーツク海の南西域で海氷と雪のサンプルを採取した。
2.サロマ湖において、(1)塩分濃度が徐々に変化する河口から湖口の測線で、海氷と雪のサンプルを採取した。海氷の構造・塩分等を測定し、母海水濃度により海氷の構造が如何に変化するか、海氷成長に対する積雪の関与を検討する。(2)氷上に定点観測基地を設け、海氷下の海洋構造の測定、積雪・海氷・海水中の温度分布の測定、海氷上・中・下の照度分布の測定を実施した。(3)波長別反射率・透過日射量の海氷厚依存性、熱収支成分(放射収支、顕熱伝達量、水蒸気輸送にともなう潜熱伝達量、海氷成長による潜熱量)の現場観測を実施した。
3.衛星観測では、(1)サロマ湖等で結氷過程と表面状態の変化に対する積雪の影響について衛星データを使って調査した。(2)オホーツク海では、サハリン北部沿岸の定着氷域に注目し、マイクロ波データにおける多積雪を示すシグナル、融解を示すシグナルの検討を行った。
今冬の現場観測は終了したが、データは現在解析中である。

研究成果

• [文献書誌] J.Ukita: "An isotopic study on sea ice in the Sea of Okhotsk." Proceedings of International Workshop on The Okhotsk Sea and Arctic. 90-94 (1996)
• [文献書誌] K.I.Ohshima: "Seasonal variations of the Antarctic coastal ocean in the vicinity of Lutzow-Holm Bay" J.Geophys.Res.,. 101(C9). 20617-20628 (1996)
• [文献書誌] H.Enomoto: "Interannual variability of sea ice conditions in Syowa Station sector deduced from DMSP SSM/I data" Proc.NIPR Symp.Polar Meteorol.Glaciol.,. 10. 119-126 (1996)
• [文献書誌] H.Enomoto: "Observation of thin sea ice area in the Okhotsk Sea and impact for climatological study" Jour.of the Remote Sensing Society oF Japan. 16. 100-111 (1996)
• [文献書誌] 榎本 浩之: "オホーツク海の海氷成長と大気-海洋相互作用" 月刊海洋. 28. 572-575 (1996)
• [文献書誌] T.Kawamura: "Physical,structural and isotopic characteristics and growth processes of fast sea ice in Lutzow-Holm Bay,Antarctica" J.Geophys.Res.,. 102(C2). 3345-3355 (1997)
• [文献書誌] K.Shirasawa: "Oceanic heat fluxes under thin sea ice in Saroma-ko Lagoon,Hokkaido,Japan" J.Marine Systems. 11. 9-19 (1997)
• [文献書誌] K.Shirasawa: "Currents and turbulent fluxes under the first-year sea ice in Resolute Passage,Northwest Territories,Canada" J.Marine Systems. 11. 21-32 (1997)
• [文献書誌] S.Taguchi: "Effect of silicate enrichment on ice algae at low salinity in Saroma-ko Lagoon,Hokkaido,Japan" J.Marine Systems. 11. 45-52 (1997)
• [文献書誌] M.Lepparanta: "On the oceanic heat flux and sea ice thickness" Proc.12th International Symposium on Okhotsk Sea & Sea Ice,2-5 February 1997,Mombetsu,Hokkaido,Japan. 154-159 (1997)
• [文献書誌] 下田 春人: "船上ビデオ撮影による南極沿岸域の海氷状況" 南極資料. Vol.41-1. 355-365 (1997)
• [文献書誌] 河村 俊行: "リュツォ・ホルム湾の海氷の特性と成長過程" 南極資料. Vol.41-1. 367-383 (1997)
• [文献書誌] 河村 俊行: "海洋・海氷観測" 南極資料. Vol.41-1. 395-414 (1997)
• [文献書誌] N.Ishikawa: "Changes of the heat and radiation properties with sea ice growth" Proceedings of the 13th International Symposium on Okhotsk Sea & Sea Ice,Okhotsk Sea & Cold Ocean Resarch Association. 106-111 (1998)