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2021 年度 実績報告書

北太平洋渦解像モデルを用いた大気擾乱や潮汐が物質循環・生態系に与える影響の理解

研究課題

研究課題/領域番号 17K05662
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

笹井 義一  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任研究員 (40419130)

研究分担者 佐々木 英治  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), 主任研究員 (50359220)
野中 正見  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(アプリケーションラボ), グループリーダー (90358771)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード植物プランクトン / 生理学 / 光順応モデル / 生物地球化学 / 栄養塩 / 物質循環 / 海洋大循環モデル
研究実績の概要

大気擾乱や潮汐混合、海洋の中規模現象が海洋の物理環境変化を通じて、海盆スケールの物質循環・生態系に与える影響を理解するため、植物プランクトンの成長速度を固定した従来の低次生態系(NPZD)モデルと、研究協力者が中心に開発した最適な海洋環境(栄養塩や光)に適応した植物プランクトンの成長速度を表現できる低次生態系モデル(Flexible Phytoplankton Functional Type, FlexPFTモデル)を、海洋の中規模現象(渦や海洋循環など)が再現できる北太平洋渦解像モデル(OFES2)にそれぞれ組み込み、シミュレーションを実施した。モデルの駆動力として、気象庁が提供する55年長期再解析データ(The Japanese 55-year Reanalysis, JRA55)を使用した。
OFES2を用いて、2つの低次生態系モデル(NPZDモデルとFlexPFTモデル)のコーディングをそれぞれ行い、JRA55の3時間毎を駆動力として過去再現シミュレーションを実施した(1980-2019)。また、昨年度実施出来なかった大気擾乱の影響を調べるため、上記で実施した2ケースの低次生態系モデルシミュレーションに加えて、日平均大気外力を駆動力とした2つのケースを実施した(1980-2019)。
栄養塩と光環境に対する生物生産の応答が異なる2つの低次生態系モデルによる再現性の違いを北太平洋における2つの観測線(東経165度線と北緯35度線)においてそれぞれ確認した。両断面ともに栄養塩濃度に差異は見られなかった。一方、クロロフィル濃度と一次生産の分布に違いが見られた。光環境と栄養塩環境に応じて変化する生物生産の式を導入することで、この違いが明らかになり、より現実的な分布を再現することを確認できた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Winter-Spring Phytoplankton Phenology Associated with the Kuroshio Extension Instability2022

    • 著者名/発表者名
      Siswanto Eko、Sasai Yoshikazu、Matsumoto Kazuhiko、Honda Makio C.
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 14 ページ: 1186~1186

    • DOI

      10.3390/rs14051186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interannual Variations of Submesoscale Circulations in the Subtropical Northeastern Pacific2022

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Hideharu、Qiu Bo、Klein Patrice、Nonaka Masami、Sasai Yoshikazu
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 49 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2021GL097664

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Formation of Subtropical Phytoplankton Blooms Is Dictated by Water Column Stability During Winter and Spring in the Oligotrophic Northwestern North Pacific2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto K.、Sasai Y.、Sasaoka K.、Siswanto E.、Honda M. C.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 126 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2020JC016864

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Instantaneous acclimation allows computationally efficient modlling of the biogeochemical impacts of plankton ecophysiology2022

    • 著者名/発表者名
      Sherwood Lan Smith, Prima Anugerahanti, Onur Kerimoglu, Yoshio Masuda, Yasuhiro Yamanaka, Yoshikzau Sasai
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Physiological flexibility of phytoplankton impacts modeled chlorophyll and primary production across the North Pacific2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Sasai, Sherwood Lan Smith, Ekos Siswanto, Hidharu Sasaki, Masami Nonaka
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Instantaneous acclimation allows computationally efficient modlling of the biogeochemical impacts of plankton ecophysiology2021

    • 著者名/発表者名
      Sherwood Lan Smith, Prima Anugerahanti, Onur Kerimoglu, Yoshio Masuda, Yasuhiro Yamanaka, Yoshikzau Sasai
    • 学会等名
      JpGU 2021 Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] OFES-NPZDモデルにより再現された黒潮続流域における植物プランクトン濃度の十年規模変動2021

    • 著者名/発表者名
      東塚知己、笹井義一、佐々木英治、野中正見
    • 学会等名
      日本海洋学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] Interannual variations of submesoscale motions in the subtropical Eastern Pacific2021

    • 著者名/発表者名
      Hideharu Sasaki, Masami Nonaka, Yoshikzau Sasai
    • 学会等名
      International workshop for mid-latitude air-sea interaction: advancing predictive understanding of regional climate variability and change across timescales
    • 国際学会
  • [学会発表] 高解像度海洋大循環モデルを用いた海洋循環ばの感度実験2021

    • 著者名/発表者名
      轡田邦夫、佐々木英治、笹井義一
    • 学会等名
      日本海洋学会2021年度秋季大会

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公開日: 2022-12-28  

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