カムチャツカ半島の淡水供給が制御する環オホーツク陸海結合システム

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H01156
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 三寺 史夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20360943)
• 研究分担者: 白岩 孝行 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90235739) ; 立花 義裕 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (10276785) ; 的場 澄人 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (30391163) ; 杉山 慎 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20421951) ; 美山 透 国立研究開発法人海洋研究開発機構, アプリケーションラボ, 主任研究員 (80358770) ; 中村 知裕 北海道大学, 低温科学研究所, 講師 (60400008) ; 西岡 純 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90371533)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: カムチャツカ半島 / 河川流量 / 海洋塩分 / 高密度陸棚水

研究実績の概要

ROSHYDROMETから取得した河川流量データをもとに、SWAT(陸域水文・物質循環)モデルおよび大気客観解析値のダウンスケーリング手法を用い、カムチャツカ半島からの年平均流出量、月別流出量、年別流出量を求めた。カムチャツカ半島全域からの平均流出量はアムール川の約80％であり、全域流出量は6月にピークを持つ。カムチャツカ半島沿岸では海洋表層20mにおいて5月から7月にかけて塩分が約0.5psu減少するが（psuは実用塩分単位）、これは月別河川流出量で定量的に説明できることが判明した。オホーツク海に面した西カムチャツカだけでもアムール川の40％程度の流量がある。オホーツク海北部からの河川流出量を加えるとアムール川の70％を超え、オホーツク海の淡水収支および高密度陸棚水（DSW）の形成にとって重要であることが示された。山岳氷河の経年体積変化の解析によれば、氷河からの流出も半島西側の河川流量に影響を及ぼす可能性がある。
河川流出量の年々変動特性には、カムチャツカ半島の東西で明確な相違があった。半島東部では、冬季降雪の多寡が年々変動を引き起こしており、アリューシャン低気圧の変動が重要である。一方、半島西部では春季から夏季にかけての降水量が河川流出量の年々変動を引き起こす。これらはともに、DSW塩分の時系列（5年重みづけ移動平均）とはきれいな逆相関となっていた。オホーツク海沿岸モデルを用いてカムチャツカ半島西側からの河川流出有り・無しに対する影響を評価したところ、北部陸棚域ではDSW塩分を深さ約200mまで0.2psu程度変化させることが分かった。
プロセス研究として、別寒辺牛川における流量観測を継続し、潮汐の影響を受ける湿原河川の流量を河川表面の縦断方向の比高で推定することに成功した。またその河口である厚岸湾では、キノコ型の渦対が見出され、海水交換への寄与が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ロシア極東海洋気象研究所/ロシア科学アカデミー極東支部 火山地震研究所/ロシア気象水文・環境監視局(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: ロシア極東海洋気象研究所/ロシア科学アカデミー極東支部 火山地震研究所/ロシア気象水文・環境監視局
• [雑誌論文] Spatial Distribution and Seasonality of Halocline Structures in the Subarctic North Pacific (2020)
  • 著者名/発表者名: Katsura, S., H. Ueno, H. Mitsudera, S. Kouketsu
  • 雑誌名: Journal of Physical Oceanography 巻: 50 ページ: 95-109
  • DOI: https://doi.org/10.1175/JPO-D-19-0133.1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Warm hole in Pacific Arctic sea ice cover forced mid-latitude Northern Hemisphere cooling during winter 2017-18 (2019)
  • 著者名/発表者名: Tachibana, Y., K. K. Komatsu, V. A. Alexeev, L. Cai, and Y. Ando
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: 5567
  • DOI: 10.1038/s41598-019-41682-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Glaciological traverse across the Southern Patagonican Icefield (2019)
  • 著者名/発表者名: Minowa, M., M. Schaefer, P. Skvarca, S. Matoba, G. Gacitua
  • 雑誌名: Bull. Glaiol. Res. 巻: 37 ページ: 31-45
  • DOI: 10.5331/bgr.19R03
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ロシア・カムチャッカ半島・クロノツキー半島の氷河群における表面高度変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 福本 峻吾，波多 俊太郎, 斉藤 潤, 杉山 慎
  • 雑誌名: 北海道の雪氷 巻: 38 ページ: 31-34
  • オープンアクセス
• [学会発表] Surface water pathways and land-ocean freshwater linkages associated with the meridional overturn that ventilates the intermediate layer of the Sea of Okhotsk and North Pacific Ocean (2020)
  • 著者名/発表者名: Mitsudera, H., T. Miyama, T. Shiraiwa, Y. Tachibana, K. Komatsu, H. Nishikawa
  • 学会等名: The 35th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans
  • 国際学会
• [学会発表] Reproduction of Iron-rich Intermediate Water in the Subarctic North Pacific by High-resolution Biogeochemical Model (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa H., H. Mitsudera, H. Yoshinari, T. Nakanowatari, T. Nakamura, K. Uchimoto, H. Hasumi
  • 学会等名: OSM 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Reveal of Dynamics of Barotropic Exchange between the Sea of Okhotsk and North Pacific through Tidal forcing in High-Resolution Ocean General Circulation Model: the Modification of the Western Boundary Current Pathway by Tidal Rectification (2020)
  • 著者名/発表者名: H.W. Shu, H. Mitsudera, K. Yamazaki, T. Kawasaki, T. Nakamura, H. Sasaki, H. Nishikawa
  • 学会等名: Ocean Science Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Estimation of freshwater discharge from the Kamchatka Peninsula to its surrounding oceans (2020)
  • 著者名/発表者名: Shi, M. and Shiraiwa, T.
  • 学会等名: 日本地理学会2020年 春季学術大会
• [学会発表] An analysis of hydrological characteristics in the tidal zone of Bekanbeushi river (2020)
  • 著者名/発表者名: Ding, M., Shiraiwa, T., Osanai,T. and Nakata, M.
  • 学会等名: 日本地理学会2020年 春季学術大会
• [学会発表] Far-reaching effects of sea ice extent in the Sea of Okhotsk on sea-surface turbulent heat flux and their possible influence (2020)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Nakamura, Yusuke Takahashi, Takuya Nakanowatari
  • 学会等名: Ocean Sciences Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Super-inertial internal waves trapped in a vortex (2020)
  • 著者名/発表者名: Ito, K. and T. Nakamura
  • 学会等名: Ocean Sciences Meeting 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamics of water exchange processes at a deep submarine canyon off the western coast of the Sakhaline which causes the origin of the cold water belt along the Soya Warm Current (2019)
  • 著者名/発表者名: Mitsudera H., H. Iida
  • 学会等名: JpGU 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 北太平洋移行領域の海面水温フロント形成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 西川はつみ，三寺史夫，奥西武，伊藤進一，和川拓，長谷川大介，美山透，金子仁
  • 学会等名: 大槌シンポジウム
• [学会発表] Reproduction of iron-rich intermediate water in the Sea of Okhotsk by high resolution biogeochemical model (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa H., H. Mitsudera, H. Yoshinari, T. Nakanowatari, T. Nakamura, K. Uchimoto, H. Hasumi
  • 学会等名: IWMO 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Formation mechanism for the North Pacific Transition domain SST and SSS fronts (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa H., H. Mitsudera, T. Okunishi, S. Ito, T. Wagawa, D. Hasegawa, T. Miyama and H. Kaneko
  • 学会等名: JpGU 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Reproduction of iron-rich intermediate water in the Sea of Okhotsk by high resolution biogeochemical model (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa H., H. Mitsudera, H. Yoshinari, T. Nakanowatari, T. Nakamura, K. Uchimoto, H. Hasumi
  • 学会等名: JpGU 2019
  • 国際学会
• [学会発表] High-resolution modeling of iron and phosphate transport in the subarctic North Pacific (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa H., H. Mitsudera, H. Yoshinari, T. Nakanowatari, T. Nakamura, K. Uchimoto, H. Hasumi
  • 学会等名: SOLAS 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Improvement and Dynamics of Water Exchange between the Sea of Okhotsk and the Pacific through tidal effects in OGCM (2019)
  • 著者名/発表者名: H.W. Chou, H. Mitsudera, K. Yamazaki, H. Nishikawa
  • 学会等名: 4th International Joint Workshop on Computationally Intensive Modeling of the Climate System and 9th OFES International Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Impact of Tidal Vertical Mixing to Barotropic Water Exchange between the Sea of Okhotsk and Pacific through Diffusive Adjustment with Turbulent Closure Scheme: Can Vertical Diffusivity Vale represent the Tidal Impact in OGCM? (2019)
  • 著者名/発表者名: H.W. Chou, H. Mitsudera, H. Nishikawa K. Yamazaki
  • 学会等名: JpGU 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Numerical simulation of typhoon storm surge in the LUOYUAN bay (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuan Nan, Xinping Chen, Xueen Chen, Jinrui Chen,Humio Mitsudera
  • 学会等名: JpGU 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Numerical simulation of typhoon storm surge in the LUOYUAN bay (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuan Nan, Xinping Chen, Xueen Chen, Jinrui Chen,Humio Mitsudera
  • 学会等名: The 11th International Workshop on Modeling the Ocean
  • 国際学会
• [学会発表] Warm hole in Pacific Arctic sea ice cover forces mid-latitude Northern Hemisphere cooling during winter (2019)
  • 著者名/発表者名: Tachibana, Y., K. K. Komatsu, V. A. Alexeev, L. Cai, and Y. Ando
  • 学会等名: AGU Fall meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ロシア・カムチャッカ半島 Koryto 氷河における末端変動と氷厚変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 福本 峻吾，波多 俊太郎, 斉藤 潤, 杉山 慎
  • 学会等名: 雪氷学会北海道支部研究発表会
• [学会発表] ロシア・カムチャッカ半島中東部クロノツキー半島における氷河表面高度変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 福本 峻吾，波多 俊太郎, 斉藤 潤, 杉山 慎
  • 学会等名: 雪氷研究大会2019山形
• [学会発表] Role of river inflows from the Kamchatka Peninsula in the Okhotsk Sea (2019)
  • 著者名/発表者名: Toru Miyama, Humio Mitsudera
  • 学会等名: PICES-2019 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] オホーツク海におけるカムチャッカ半島からの河川流入の役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 美山透, 三寺史夫
  • 学会等名: 大槌シンポジウム・「陸域・沿岸海域・外洋域をつなぐ数値モデリングシステムの構築に向けて」合同セッション
• [学会発表] Role of river inflows from Kamchatka Peninsula in the Okhotsk Sea (2019)
  • 著者名/発表者名: Toru Miyama, Humio Mitsudera
  • 学会等名: The 11th International Workshop on Modeling the Ocean
  • 国際学会
• [学会発表] オホーツク海におけるカムチャッカ半島からの河川流入の役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 美山透, 三寺史夫
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
• [学会発表] 親潮海域におけるリン酸塩濃度の十年規模変動 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中野渡拓也, 中村知裕, 三寺史夫, 西岡 純, 黒田 寛
  • 学会等名: 2019年度水産海洋学会研究発表大会
• [学会発表] 渦に捕捉されたsuper-inertialな内部波 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊藤薫, 中村知裕
  • 学会等名: 2019年度日本海洋学会秋季大会
• [学会発表] Iron supply from the marginal seas to the North Pacific Ocean (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishioka, J., H. Obata, I. Yasuda
  • 学会等名: IMBeR Open science conference 2019
  • 国際学会
• [備考] 環オホーツク観測研究センター
  • URL: https://sites.google.com/view/pan-okhotsk/home