2018 Fiscal Year Annual Research Report
Unified understanding of ocean mixing processes and impacts
| Project Area | Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem |
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| Project/Area Number |
15H05817
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安田 一郎 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (80270792)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増田 周平 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, グループリーダー (30358767)
西岡 純 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (90371533)
郭 新宇 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (10322273)
原田 尚美 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 研究開発センター長代理 (70344281)
伊藤 進一 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (00371790)
日比谷 紀之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80192714)
羽角 博康 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40311641)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 海洋混合学 / 鉛直混合 / 海洋物質循環 / 海洋生態系 / 気候変動 / 潮汐 / 乱流 / 海洋循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉛直混合の実態の解明を通じて、北太平洋において、どこでどのような鉛直混合が働き、栄養塩を含む中深層水が湧昇し、親潮や黒潮に影響を与え、気候を変え、生物生産の維持と長周期変動につながるのか、混合過程を軸として統合的に解明し、新しい学術領域「海洋混合学」を構築するために、総括班を組織する。本新学術領域の目的を達成するために、作業部会を設置し、計画研究・公募研究間や分野間、観測とモデリング等手法間の有機的連携を図った。本領域の基盤をなす、現場観測航海を実現し多くの成果が得られるよう、共有の乱流観測機器を導入・整備等を行う研究支援チーム等を通じて、班や研究分野を超えた協力体制を作り、多数の観測航海を成功させた。国際活動支援班を通じた研究者の招聘・派遣等、国内・海外研究機関との交流を図った。全体会議・国際会議・国内学会でのシンポジウム及び若手会を企画・運営し、次世代の研究者・若手の育成を図った。
H30年度は、４月に公募班・計画研究班・総括班合同会議及びWG合同シンポを開催し、H30-31公募研究一覧、8月にはH29年度成果報告書を出版した。WG活動として、レビュー6論文を「海の研究」に出版、関係会議8回開催、随時とりまとめ会議を開いた。10月には若手会主催のサマースクールを熱海で開催した。ニュースレター7・8号を発行し、HPに公募班の研究計画を掲載、順次ニュース・業績を更新した。ロシア船、台湾船、インドネシア白鳳丸航海を成功させ、研究航海計31航海を実施した。研究支援チームは20航海での観測機器の整備・管理した。国際活動15件を実施。学会・国際会議で23件のセッション・シンポジウムを開催した。第２回OMIX国際シンポジウム及び海洋学会でのOMIXシンポ実施。H31年３月全体会議・総括班会議(18.6年及びロシア船航海関係ナイトセッション含む)を定山渓にて合宿形式で開催した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
鉛直混合過程とその変動が、海洋循環・物質循環・気候・生態系の維持と長周期変動に与える影響を解明し海洋混合学を創設するという全体目標を達成するために、３つのサブ目標(1)鉛直混合分布と北太平洋中深層循環、2)栄養塩の輸送と海洋生態系への移行過程定量化、3)18.6年潮汐振動と関連する長周期気候海洋変動と水産資源変動)を設定し、３作業部会を通じて連携を図ってきた。課題1については、高速水温計観測の精度改善が図られ、順調に現場観測が成功し現場観測作業はほぼ完了しつつあり、データ解析と成果出版に重点を移しつつある。一方、観測された混合強度がモデルから想定される強度に比べて弱く太平洋深層循環が弱い、という問題は完全には解決されていない。地熱や想定されうる深層混合強化することで改善することがモデルから示されつつある。課題2については、ロシア船・台湾船航海・インドネシア航海が完了し、親潮源流域・黒潮源流域ともに、現場観測の大きな進展があった。課題3については、エルニーニョと18.6年周期の関係や栄養塩変動の空間分布がが観測から示された一方、鉛直混合を18.6年周期で変動させた大気海洋結合気候モデルで観測されたような変動が現れない、という問題があり、検討を進めている。新規開発の耳石微量同位体分析技術を活用しマサバの成長・生残に好適な環境が明らかにされ、さらに公募研究とも連動して進展しつつある。以上のように18.6年周期関係研究をさらに進める必要がある一方、H30年度には隣国海域航海を含む31航海を実施する等、現場観測が大きく進展したことは特筆に値し、全体としては計画は順調に進んでいると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
「観測された混合強度がモデルから想定される強度に比べて弱く太平洋深層循環が弱い」という問題は、間欠性を伴う乱流観測データの蓄積が不十分であることとモデルの不備の両面から調べる必要がある。観測からは、強まる可能性のある冬季の深海乱流をフロート型乱流計などで調べる他、観測精度を高め、より多くの観測データを用いてこの問題に挑戦す。また、観測データの公開可能なアーカイブを作成する。モデルについても様々な要因を調べる。大きな影響が示唆されている太平洋深層水PDWの混合による高温化について観測・モデルの両面から調べる。課題2については、ロシア船・台湾船航海・インドネシア航海が完了し、親潮源流域・黒潮源流域ともに、現場観測の大きな進展があった。鉄・栄養塩の供給と生物生産への移行の定量化、乱流強化機構・モデルでの生物生産の再現を図る。特に、深層から中層への混合を通じた栄養塩・鉄輸送、北太平洋独特の生態系を作っている北太平洋中層水を介した親潮から黒潮へつながる栄養塩・鉄循環について定量化し、炭素循環への影響に迫る。課題3の「18.6年周期潮汐振動と気候・生態系変動の関係解明」については、モデルによって再現性が変わるという問題を解決すべく、粗いが混合分布を様々試せるモデルと高解像度モデルを組み合わせて、モデルの再現性を明らかにする。観測からのアプローチも含め、北太平洋亜寒帯海域で観測される酸素や塩分の変動、太平洋10年規模振動やエルニーニョ南方振動で見られる変動、それが支配する水産資源変動との関連を明らかにしてゆく。これら長周期変動や混合観測データのとりまとめを図るため、総括班支援チームに特任研究員をおいてとりまとめを推進する。
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Research Products
(29 results)
