海洋表層ドリフターの大規模展開による沿岸流動場の把握

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14357
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小平 翼 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (60795459)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 海洋表層ドリフター / 海流 / 波浪 / 海洋IoT

研究実績の概要

昨年度までの技術的な課題を対応し、JAMSTEC 地球海洋観測船「みらい」２０２３年北極航海において開発した小型海洋表層ドリフターをカナダ海盆上の氷縁近傍に計7つ集中展開した。展開は5マイルずつ直線的に離れた3点から行われ、中央の点からは200m間隔で5つのドリフターが集中展開された。展開後のドリフターの軌跡から直径30km を超える海洋中規模渦の存在が確認できた。また、集中して展開された 5 つのドリフターは、同渦に捕捉される形で展開3日後から10日後まで漂流を続けた。渦に捕捉されている間の相対位置の時間発展を確認すると渦度に相当する変形ならびに発散に相当すると考えられる変形が確認でき、サブメゾスケール渦と呼ばれる海洋小規模渦によって乱流拡散の様相を示していることが確認できた。すなわち、ドリフターの集中展開により、メソスケール渦並びにサブメゾスケール渦双方に関する情報を持つデータセットを取得することに成功した。また、ドリフターの軌跡は海面高度計観測結果に基づくの力学的海面高度の等値線とよい一致を示しており、北極海でも比較的大きなスケールの流れは海面高度計を用いて推定できることを示唆する結果を得た。本研究では任意の海域の表層流をオンデマンドに把握することを目的として、海洋表層ドリフターの大規模展開による海洋流動場の把握手法を検討した。最終年度は特定海域として西部北極海を選び、展開を実施することで海洋表層ドリフターの大規模展開の有用性を示すデータを得ることができた。

研究成果

• [国際共同研究] AWI(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: AWI
• [国際共同研究] Met Norway(ノルウェー)
  • 国名: ノルウェー
  • 外国機関名: Met Norway
• [雑誌論文] An affordable and customizable wave buoy for the study of wave-ice interactions: design concept and results from field deployments (2023)
  • 著者名/発表者名: Kodaira Tsubasa、Katsuno Tomotaka、Nose Takehiko、Itoh Motoyo、Rabault Jean、Hoppmann Mario、Kimizuka Masafumi、Waseda Takuji
  • 雑誌名: Coastal Engineering Journal 巻: - ページ: 1～15
  • DOI: 10.1080/21664250.2023.2249243
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Observation of wave propagation over 1,000 km into Antarctica winter pack ice (2023)
  • 著者名/発表者名: Nose Takehiko、Katsuno Tomotaka、Waseda Takuji、Ushio Shuki、Rabault Jean、Kodaira Tsubasa、Voermans Joey
  • 雑誌名: Coastal Engineering Journal 巻: - ページ: 1～17
  • DOI: 10.1080/21664250.2023.2283243
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A dataset of direct observations of sea ice drift and waves in ice (2023)
  • 著者名/発表者名: Rabault Jean、Muller Malte、Voermans Joey、Brazhnikov Dmitry、Turnbull Ian、Marchenko Aleksey、Biuw Martin、Nose Takehiko、Waseda Takuji、Kodaira Tsubasa、et. al.
  • 雑誌名: Scientific Data 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41597-023-02160-9
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A comparison of an operational wave-ice model product and drifting wave buoy observation in the central Arctic Ocean: investigating the effect of sea-ice forcing in thin ice cover (2023)
  • 著者名/発表者名: Nose Takehiko、Rabault Jean、Waseda Takuji、Kodaira Tsubasa、Fujiwara Yasushi、Katsuno Tomotaka、Kanna Naoya、Tateyama Kazutaka、Voermans Joey、Alekseeva Tatiana
  • 雑誌名: Polar Research 巻: 42 ページ: -
  • DOI: 10.33265/polar.v42.8874
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Observation and model estimation of ocean wind wave development under the off-ice wind conditions in the Arctic Ocean (2024)
  • 著者名/発表者名: Katsuno, T., Nose, T., Kodaira, T., Waseda, T.
  • 学会等名: The 39th International Symposium on the Okhotsk Sea and Polar Oceans
  • 国際学会
• [学会発表] Direct observation of submesoscale and mesoscale eddies by ocean surface drifters near the sea ice edge in the Canada Basin, Arctic Ocean (2024)
  • 著者名/発表者名: Kodaira, T., Waseda, T., Katsuno, T., Kimizuka, M., Fujiwara, Y., Nose, T., Kawaguchi, Y., Fujiwara, A.
  • 学会等名: The 39th International Symposium on the Okhotsk Sea and Polar Oceans, Mombetsu. (
  • 国際学会
• [学会発表] Deformation of fast-ice prior to the 2023 ice breakup event in the Lutzow-Holm Bay. (2024)
  • 著者名/発表者名: Waseda, T., Tateyama, K., Uchiyama, R., Nose, T., Kodaira, T., Katsuno, T., Tamura, T., Toyota, T., Rabault, J., Hoppmann, M., Shimizu, D.
  • 学会等名: The 39th International Symposium on the Okhotsk Sea and Polar Oceans, Mombetsu. (
  • 国際学会
• [学会発表] Development of IMU-based wave buoy for wave observations in the high latitudes (2023)
  • 著者名/発表者名: Kodaira, T., Katsuno, T., Nose, T., Itoh, M., Rabault, J., Hoppmann, M., Waseda, T.,
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2023
• [学会発表] Development of IMU-based wave buoy FZ and deployments as wave buoy array over the Beaufort Sea. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kodaira, T., Katsuno, T., Nose, T., Itoh, M., Rabault, J., Hoppmann, M., Waseda, T.
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会春季 講演会
  • 国際学会