海氷・海洋結合系におけるアイスアルベトフィードバック

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640414
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 大島 慶一郎 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (30185251)
• キーワード: 短波放射 / 季節海氷域 / 海氷融解 / 熱収支 / 南極海 / 海氷・海洋結合モデル / 海洋混合層 / 結氷

研究概要

本年度は南極海の融解・結氷間におけるアイスアルベドフィードバック効果の解析と南極ロス海での観測の解析を行った。
過去20年間のマイクロ波放射計による海氷密接度データから、南極海の融解最盛期である12月の海氷のアノマリーは次の結氷期である4・5月の海氷のアノマリーと極めて高い相関があることが示される。このような融解期と結氷期の関係に対し、熱収支解析により以下のメカニズムを提出した。12月は最も短波放射が大きい時期である一方、海氷密接度のアノマリーも最も大きい時期である。その結果、海洋上層中に与えられる熱量が大きなアノマリーを持ち、そのアノマリーが海氷が消滅した後にも記憶され、次の結氷の早晩を生む。このメカニズムは一種のアイスアルベドフィードバックと言うことができ、海氷の年々変動を支配する一つの機構と考えられる。
1999年1月においてアラスカ大学と共同で行った夏期の南極ロス海での海氷・海洋観測の結果を解析した。ビデオによる海氷密接度データとインテイクによる海洋上層の水温・塩分の関係を詳しく調べ、Ohshima et al.,(1998)による昭和基地沖の結果と同様な結果が得られた。すなわち、海洋内部領域では、海氷が開水面に入った熱によって主に融解し、熱と塩は概ねローカルバランスが成り立つことが示唆された。また、ポリニヤ域氷縁では日射により昇温した氷縁の外側の開水面に海氷が移流され効率的に海氷融解が生じていることが示唆された。
さらに、これらの観測結果は簡単な海氷・海洋結合モデルでも表現できることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Ohshima, K.I., T.Kawamura, T.Takizawa, S.Ushio, and T.Miyakawa: "Current variability under landfast sea ice in Lutzow-Holm Bay, Antarctica"Journal of Geophysical Research. 105. 17,121-17,132 (2000)
• [文献書誌] Ohshima, K.I.: "Effect of landfast sea ice on coastal currents driven by the wind"Journal of Geophysical Research. 105. 17,133-17,141 (2000)
• [文献書誌] Ohshima, K.I., G.Mizuta, M.Itoh, Y.Fukamachi, T.Watanabe, Y.Nabae, K.Suehiro, and M.Wakatsuchi: "Winter oceanographic conditions in the southwestern part of the Okhotsk Sea and their relation to sea ice"J.Oceanography. (in press).
• [文献書誌] Nihashi, S.and K.I.Ohshima: "Relationship between ice decay and solar heating through open water in the Antarctic sea-ice zone"Journal of Geophysical Research. (in press).