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

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09680498
• 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: 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) ; 榎本 浩之 北見工業大学, 工学部, 教授 (00213562)
• 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、積雪は海氷の成長を促進しており、その特異な成長に積雪の融解が関与していることが示唆された。この様式での成長過程とその普遍性を解明するため、以下の観測を行った。
1.オホーツク海の南西域で海氷と積雪を採取し、海氷の構造・塩分等からその成長過程を推定した。
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、海氷と積雪のサンプルを採取し、海氷構造の変化や、海氷成長に対する積雪の関与を検討した。(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・下の照度分布を実施した。
3.フィンランドのバルト海で、(1)北部と南部の観測拠点に、通年で気象・海洋・海氷データを取得するための長期自記観測を継続中である。主な観測は、海氷上の気象観測、海洋観測、海氷の物理的、熱的、光学的性質、放射特性等の観測、また陸上(雪面上)でも同様の観測を実施し、熱収支、放射、光学的特性の違いなどの比較検討を行う。(2)両観測拠点で海氷サンプルを時間的・空間的に密に採取し、低塩分水がその構造におよぼす影響を検討する。
4.科学技術庁防災科学技術研究所の雪氷防災実験棟で室内実験を行い、成長過程を解明する可能性について検討した。
5.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、サンプルデータは現在解析中である。

研究成果

• [文献書誌] Shirasawa, K.: "Measurements of under-ice currents and turbulent fluxes of momentum and heat in the North Water (NOW) Polynya region"14th Intl. Symp. Okhotsk Sea & Sea Ice, 31 January-4 February 1999, Mombetsu, Japan. 85-89 (1999)
• [文献書誌] Shirasawa, K.: "Measurements of under-ice turbulent fluxes and oceanic boundary layer processes in the Baltic Sea-BALTEX/BASIS 1998 Experiment-"14th Intl. Symp. Okhotsk Sea & Sea Ice, 31 January-4 February 1999, Mombetsu, Japan. 90-94 (1999)
• [文献書誌] Shirasawa, K.: "On the modeling of the thickness climatology for the coastal ice in the Sea of Okhotsk"Proc. 15th Intl. Symp. Okhotsk Sea & Sea Ice, 6-10 February 2000, Mombetsu, Japan. 121-127 (2000)
• [文献書誌] Kawamura T.: "Physical Properties and Isotopic Characteristics of Sea Ice in the North Watter (NOW) Polynya Region"Proc. 15th Intl. Symp. Okhotsk Sea & Sea Ice, 6-10 February 2000, Mombetsu, Japan. 231 (2000)
• [文献書誌] Shirasawa, K.: "Measurements of Under-Ice Turbulent Fluxes of Momentum and Heat in the NOW Polynya Region"Proc. 15th Intl. Symp. Okhotsk Sea & Sea Ice, 6-10 February 2000, Mombetsu, Japan. 232 (2000)
• [文献書誌] Kawamura, T.: "Sea Ice Observation in the Pohja Bay, the Gulf of Finland- Effect of Salt on Ice Structure-"Proc. 15th Intl. Symp. Okhotsk Sea & Sea Ice, 6-10 February 2000, Mombetsu, Japan. 301-309 (2000)
• [文献書誌] Ishikawa, N.: "Changes of the Radiation Property with Sea Ice Growth in Saroma Lagoon and the Baltic Sea"Proc. 15th Intl. Symp. Okhotsk Sea & Sea Ice, 6-10 February 2000, Mombetsu, Japan. 310-320 (2000)
• [文献書誌] Shirasawa, K.: "Sea Ice Conditions and Meteorological Observations at Saroma-ko Lagoon, Hokkaido, December 1998- November 1999"Low Temperature Science, Ser. A, 58. (in press).
• [文献書誌] Atsushi Takizawa: "Changes of radiation properties with sea ice growth"Polar Meteorology and Glaciology. No14(in press).
• [文献書誌] Falk-Petersen: "Variability in echological and physical processes in the Marginal Ice Zone of the Southern Barents Sea (ICE-BAR) during the summer meltperiod. Programme for the investigation, study area and physical environment"J. Marine Systems. (in press).