2016 Fiscal Year Annual Research Report
大規模観測データの統合による太平洋循環の実態把握とメカニズムの解明
| Project Area | Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem |
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| Project/Area Number |
15H05819
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長船 哲史 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, 技術研究員 (50638723)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 海洋 / 鉛直混合 / データ同化 / 気候変動 / 船舶観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H28年度は海盆スケールの高精度観測を実施し、そのデータを解析するとともに四次元変分法データ同化手法を応用した鉛直拡散パラメタの最適値を求め、高精度統合データセットを作成した。
具体的には、海洋地球研究船「みらい」を用いた海盆規模での乱流観測を南大洋太平洋セクションP17測線で実施、マイクロライダ MR6000 で温度の微細構造のプロファイリングなどを行った。また、北太平洋P01測線の鉛直混合観測のデータ解析により、海底付近で有効な観測のあった全てのキャストでのデータに対して、鉛直減衰の特徴的長さのパラメタ(H)を算出するなど実態の把握に努めた。さらに、鉛直混合観測という、観測データの存在する範囲が限られているデータの統合を実施するに当たり、鉛直拡散係数の最適化を通した海洋環境再現データセットの作成というアプローチをとり、限られた観測データ最大限活用して海洋循環や気候変動現象への影響を詳細に紐解くことが可能となるよう、乱流観測を直接取り入れられる新しいデータ統合スキームを完成させた。このスキームを用い、地球シミュレータを駆使して、海洋観測統合データセットのプロトタイプを作成した。
鉛直混合が活発な海域の一つである一方観測的知見がほとんど得られていない南大洋海域において海盆規模の鉛直混合観測を実施するとともに、世界でも初めてとなる四次元変分法アジョイント法を用いた鉛直混合観測の直接的なデータ統合に取り組み、観測データを反映させてパラメタの最適値を評価できるすべての計算過程を地球シミュレータ上で実施できるシステムを完成させた点が今年度の大きな実績である。
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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
H28年度末に、当初計画通り、統合データのプロトタイプを作成した。世界的に見ても今後の海洋データ統合、海洋環境再現に関する一つの指針ともなりうる研究開発といえ、2年という短期間でプロトタイプデータまで創出出来たことは順調な進展といえる。また、当初計画通り、海洋地球研究船みらいによる南大洋での乱流混合観測を完遂している点も、進捗評価の理由である。
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| Strategy for Future Research Activity |
完成したデータ統合システムには検証すべき多くのチェックポイントがある。観測データや過去の知見との比較を通してデータセットの科学的検証を慎重に進める必要がある。また、他計画研究の前半の成果を反映させたリバイスなど、新学術領域として、多様な切り口からデータの検証を実施し、「海洋混合学」の大きな目的の一つである、混合と循環の関係を解き明かしていくための信頼性の高い統合データセットを作成する必要がある。平成29年度中には科学的な解析を進められるようなリファレンスとなる統合データセットを作成し、いくつかのトピックについて、海洋混合と循環場に関する知見を獲得する予定である。
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