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2023 年度 実施状況報告書

マルチプラットフォーム統合解析モデルを用いた陸域から海洋への物質輸送過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K18018
研究機関茨城大学

研究代表者

増永 英治  茨城大学, 地球・地域環境共創機構, 講師 (90779696)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード沿岸海域 / 潮汐 / 内部潮汐 / 乱流混合 / 栄養塩
研究実績の概要

研究2年目の本年度(2023年度)は,申請書で計画した通り日本沿岸海域特に利根川からの河川水供給や黒潮の影響を調査するために,利根川河口から沖合における海域で海洋調査を実施した.また1年目から引き続き南カリフォルニア沿岸海域を解像する数値モデルや観測データを用いて,内部潮汐によって発生する混合現象や物質輸送動態についての調査も継続的に実施した.南カリフォルニア沿岸における数値計算を用いた内部潮汐の動態に関する研究では,観測された海洋構造を数値モデル内に精度よく再現する技術を開発し,観測では得られることのできなかった内部潮汐の発生,伝播から散逸までの過程を網羅的に明らかにすることができた.この南カリフォルニアにおける内部潮汐についての成果はアメリカ気象学会が発行するJournal of Physical Oceanographyに学術論文として成果が掲載されている(Masunaga et al., 2023).利根川河口における調査から河川水起源の低塩分水が外洋水と混合する詳細な様子を観測することに成功した.また,物理構造に加えて栄養塩の観測結果から河川から海洋に供給される栄養塩量を定量化することに成功した.人工衛星の計測データや領域海洋モデルを用いた解析結果らは,栄養塩の供給は河川のだけではなく海洋底層から供給される過程も非常に重要であることが明らかとなった.この海洋底層からの栄養塩供給は,夏季に日本沿岸に卓越して吹く南西季節風(偏西風)によって発生する沿岸湧昇が要因で発生することがわかった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究初年度に開始した南カリフォルニアにおける沿岸海域の内部潮汐に関わる成果について国際学術誌に掲載され研究成果が蓄積し順調に発信することができている.また申請書で提案したとおり利根川河口付近における調査を開始することができている.また,領域海洋モデルについては,生態系パラメータを組み込んだモデルを日本周辺海域へ適応させ運用と出力結果の解析をする段階まで進捗した.よって計画した内容は順調に進捗しており,次年度以降も調査や数値モデルの成果を蓄積し沿岸海域の物質輸送動態をさらに調査する予定である.

今後の研究の推進方策

次年度(2024年度)は,,南カリフォルニアと利根川沖で取得した海洋観測データや数値モデルの結果を引き続き解析・検証するとともに,数値解析を用いた解析も並行して実施する.2023年度から開始した利根川河口周辺海域の調査をさらに拡張し,より広範囲の河川水と栄養塩の輸送拡散動態を調査する.海洋への直接的な栄養塩添加と考えられている河川水の他に,海岸から滲み出る栄養塩の過程や沿岸湧昇により底層から供給される栄養塩輸送にも着目した調査を実施する.次年度の調査については,他協力機関と連携し調査船利用の調整や,調査の許可関係の手続きを既に進めている.

次年度使用額が生じた理由

令和5年度に計画していた海洋調査に係る旅費が想定より少なかったために若干の残高が生じた. この残高は次年度における調査旅費として利用する.

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Scripps Institute of Oceanography/Stanford University/UC San Diego(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Scripps Institute of Oceanography/Stanford University/UC San Diego
  • [雑誌論文] Numerical simulations of internal tide dynamics in a steep submarine canyon2023

    • 著者名/発表者名
      Eiji Masunaga, Matthew H. Alford, Andrew J. Lucas, Andrea Rodriguez-Marin Freudmann
    • 雑誌名

      Journal of Physical Oceanography

      巻: 53(11) ページ: 2669-2686

    • DOI

      10.1175/JPO-D-23-0040.1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 沖合から伝播する内部潮汐の砕波による河川水の混合に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      門馬 宏典,増永 英治
    • 雑誌名

      土木学会論文集(B2海岸工学)

      巻: 79(17) ページ: 23-17051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 傾圧と順圧的運動に関連する東京湾における運動エネルギーの評価2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉 暦,到津 春樹,増永 英治
    • 雑誌名

      土木学会論文集(B2海岸工学)

      巻: 79(17) ページ: 23-17057

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 粒子追跡モデルとドリフターデータを用いた日本海における物質輸送過程の研究2023

    • 著者名/発表者名
      原田 一宏,増永 英治,内山 雄介
    • 雑誌名

      土木学会論文集(B2海岸工学)

      巻: 79(17) ページ: 23-17051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 夏季の気象変化による成層の発達が及ぼす霞ヶ浦への影響の評価2023

    • 著者名/発表者名
      松本 大樹,増永 英治,横木 裕宗
    • 雑誌名

      土木学会論文集(G環境)

      巻: 79(27) ページ: 23-27026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 北浦の貧酸素水塊形成に係る底層水および底泥の酸素消費の影響評価2023

    • 著者名/発表者名
      北村 立実,増永 英治,鮎川和 泰,大内 孝雄,湯澤 美由紀,佐藤 和貴,清家 泰,福島 武彦
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 46(4) ページ: 93-101

    • 査読あり
  • [学会発表] Kinetic energy dynamics associated with baroclinic and barotropic motions in Tokyo Bay2023

    • 著者名/発表者名
      Koyomi Watanabe, Haruki Itozu, Eiji Masunaga
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] River plume mixing induced by internal tide breaking2023

    • 著者名/発表者名
      Hironori Momma, Eiji Masunaga
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Transport processes in the Japan Sea investigated with particle tracking simulations2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Harada, Eiji Masunaga, Yusuke Uchiyama
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Mixing and hypoxia influenced by global warming in Lake Kasumigaura2023

    • 著者名/発表者名
      Daiki Matsumoto, Eiji Masunaga, Hiromune Yokoki
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Internal tide dynamics and energy dissipation in La Jolla Canyon2023

    • 著者名/発表者名
      Eiji Masunaga, Matthew H. Alford, Andrew J. Lucas, Andrea R. M. Freudmann
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamics of Internal Tides Generated by a Flow-tide Interaction Along the Kuroshio2023

    • 著者名/発表者名
      Eiji MASUNAGA, Hitoshi TAMURA, Yusuke UCHIYAMA
    • 学会等名
      AOGS Meeting 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Transport Processes in the Japan Sea Investigated with Particle Tracking Simulations and Surface Drifter Data2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro HARADA, Eiji MASUNAGA, Yusuke UCHIYAMA
    • 学会等名
      AOGS Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 夏季の気象変化による成層の発達が及ぼす霞ヶ浦への影響の評価2023

    • 著者名/発表者名
      松本 大樹,増永 英治,横木 裕宗
    • 学会等名
      第31回地球環境シンポジウム
  • [学会発表] 沖合から伝播する内部潮汐の砕波による河川水の混合に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      門馬 宏典,増永 英治
    • 学会等名
      第70回海岸工学講演会
  • [学会発表] 傾圧と順圧的運動に関連する東京湾における運動エネルギーの評価2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉 暦,到津 春樹,増永 英治
    • 学会等名
      第70回海岸工学講演会
  • [学会発表] 粒子追跡モデルとドリフターデータを用いた日本海における物質輸送過程の研究2023

    • 著者名/発表者名
      原田 一宏,増永 英治,内山 雄介
    • 学会等名
      第70回海岸工学講演会
  • [学会発表] 沿岸地形にトラップされた内部潮汐が引き起こす擬似的な M2順圧潮汐流(Quasi Barotropic Tides)2023

    • 著者名/発表者名
      増永英治, Kevin Okun, Geno Pawlak
    • 学会等名
      日本海洋学会 2023年度秋季大会
  • [学会発表] Mixing observation in coastal shallow oceans and lakes2023

    • 著者名/発表者名
      Eiji Masunaga
    • 学会等名
      Ocean Turbulence Workshop 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Observations of vertical mixing structures in La Jolla Canyon off South California2023

    • 著者名/発表者名
      Eiji Masunaga, Matthew H. Alford
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] 霞ヶ浦における流況のモニタリングと数値計算を用いた再現2023

    • 著者名/発表者名
      吉田壮太,増永英治,北村立実,大内孝雄
    • 学会等名
      霞ヶ浦流域研究2024

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公開日: 2024-12-25  

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