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2014 年度 実績報告書

3次元微細流動構造観測システムの開発:サブメソスケール~乱流間の観測空白域を測る

研究課題

研究課題/領域番号 25707036
研究機関北海道大学

研究代表者

中村 知裕  北海道大学, 低温科学研究所, 講師 (60400008)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード海洋物理 / 乱流 / サブメソスケール / 内部波 / 微細流動構造
研究実績の概要

海洋中の熱や溶存物質はすべて、海水混合から海洋循環を介して海全体に輸送される。この海洋学における最も基本となる混合を引き起こす、海洋内部の3次元微細構造(水平スケール<O (1km) )は、これまで観測方法がなく実態が不明であった。本研究は、その解決に向けた世界初のチャレンジである。そのための手段として、昨年度に研究代表者の考案した「3次元微細流動構造 観測システム」を構築した。
本年度は、6月から7月にかけて実施されたロシア研究船マルタノフスキーを用いた日露協同観測に参加し、千島列島北東部のスレドネワ海峡(摺手海峡または摺手岩海峡)において、上記システムを用いて潮汐により生成された大振幅内部波とそれによる微細流動構造の観測を行った。千島列島域は潮流とそれによる鉛直混合が強く、周辺海域のみならずオホーツク海から北太平洋全域に影響を与えている。スレドネワ海峡でも、衛星観測から判断すると、非常に激しい鉛直混合が生じている。また、この観測の準備として3次元微細流動構造観測システムを船から吊り下げて海底付近まで降ろすための治具の設計および作成も行った。
加えて、観測データから流速場の3次元構造の解析を行うためのデータ解析プログラムの開発も引き続き行うとともに、内部波や渦から乱流に至る過程の力学や混合(特に千島列島域の潮汐混合)がオホーツク海や北太平洋の海洋循環や海洋中の物質循環に与える影響についての研究も行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の主要目的である「3次元微細流動構造観測システム」の構築を終えた。構築した新システムを使ったテスト観測も2回実施し良好な結果を得た。また、本研究期間中に計画されていたロシア海域における観測航海に参加し、通常は実施困難な千島海峡域の内部波砕波の観測という貴重な機会を活かすことができた。

今後の研究の推進方策

計画に大きな変更はない。構築した観測システムを用いてサブメソスケール渦ならびに巨大内部波の砕波の観測を行うとともに、観測で得られたデータの解析とその手法の開発および結果の取り纏めと成果発表を行う。

次年度使用額が生じた理由

助成金制度の利点を活用し、消耗品購入予算の一部を次年度の観測航海用に回したため次年度使用額が生じた。そのうち一部を、データ解析等のための研究補助員雇用に充てたため、最終的には直接経費次年度使用額が17,833円となった。

次年度使用額の使用計画

直接経費次年度使用額(17,833円)は次年度航海の消耗品購入に用いる計画である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Causes of the warming trend of the intermediate water in the Sea of Okhotsk and western subarctic North Pacific from 1980 to 20082015

    • 著者名/発表者名
      Nakanowatari, T., T. Nakamura, K. Uchimoto, H. Uehara, H. Mitsudera, K.I. Ohshima, H. Hasumi, M. Wakatsuchi
    • 雑誌名

      Journal of Climate

      巻: 28 ページ: 714-736

    • DOI

      10.1175/JCLI-D-14-00172.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overturning circulation that ventilates the intermediate layer of the Sea of Okhotsk and the North Pacific: The role of salinity advection2015

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, J., H. Mitsudera, T. Nakamura, Y. Sasajima, H. Hasumi and M. Wakatsuchi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 120 ページ: 1462-1489

    • DOI

      10.1002/2014JC009995

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of temporal variation in tide-induced vertical mixing in the Kuril Straits on the thermohaline circulation originating in the Okhotsk Sea.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., Y. Takeuchi, K. Uchimoto, and H. Mitsudera
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 126 ページ: 135-145

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2014.05.007

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simulation of high concentration of iron in dense shelf water in the Okhotsk Sea2014

    • 著者名/発表者名
      Uchimoto, K., T. Nakamura, J. Nishioka, H. Mitsudera, K. Misumi, D. Tsumune
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 126 ページ: 194-210

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2014.04.018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remotely propagating salinity anomaly varies the source of the North Pacific ventilation2014

    • 著者名/発表者名
      Uehara, H., Kruts, A. A., Mitsudera, H., Nakamura, T., Volkov, Y. N., and Wakatsuchi, M
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 126 ページ: 80-97

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2014.04.016

    • 査読あり
  • [学会発表] An Unstable Mode Formed by Combination of Kelvin-Helmholtz Waves and Tollmien-Schlichiting Waves in Jets on the Bottom2014

    • 著者名/発表者名
      Abe, S., T. Nakamura, H. Mitsudera
    • 学会等名
      American Geophysical Union (AGU)
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-19
  • [学会発表] 北太平洋物質循環モデルの結合~鉄-栄養塩実験~2014

    • 著者名/発表者名
      中野渡拓也, 吉成浩志, 内本圭亮, 松田淳二, 三寺史夫, 中村知裕, 西岡純, 津旨大輔, 三角和弘, 羽角博康, 若土正曉
    • 学会等名
      2014年度 日本海洋学会 秋季大会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス, 長崎
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-17
  • [学会発表] Unstable Modes of Jets on the Bottom2014

    • 著者名/発表者名
      Abe, S., T. Nakamura, H. Mitsudera
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS)
    • 発表場所
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Overturning circulation ventilating the intermediate layer of the Sea of Okhotsk and the North Pacific: the role of salinity advection2014

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, J., H. Mitsudera, T. Nakamura, H. Hasumi, M. Wakatsuchi
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS)
    • 発表場所
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Seasonal variability of dissolved iron in the western subarctic North Pacific: Importance of lateral advection processes2014

    • 著者名/発表者名
      Nakanowatari, T., K. Uchimoto, T. Nakamura, J. Nishioka, H. Mitsudera, M. Wakatsuchi
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS)
    • 発表場所
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01

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公開日: 2016-06-01  

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