2017 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamics of the Ryukyu Current System and its role in the material circulation in the North Pacific
| Project/Area Number |
15H03725
|
|---|
| Research Institution | Kagoshima University |
|---|
Principal Investigator |
中村 啓彦 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 教授 (50284914)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仁科 文子 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 助教 (80311885)
加古 真一郎 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (60709624)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 琉球海流系 / 黒潮 / 北太平洋中層水 / 北太平洋午子面循環 / 季節変動 / 係留観測 / 国際共同観測 / JCRYCSS |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
琉球海流は，中層水循環の一部として，北太平洋の熱や物質輸送に対して重要な役割を果たす。しかし，琉球海流の源流域での流動と水塊構造は不明である。本研究は，日中韓の国際共同観測として，琉球海流の源流域で係留流速観測と水質調査を行い，流動と水塊構造の実態を把握するとともに，既存観測データの解析と数値計算を組み合わせて，琉球海流の形成・変動力学，さらに琉球海流が北太平洋中層水の循環に果たす役割を明らかにすることを目的とする。係留観測網は，沖縄トラフの黒潮流域にも及んでおり，黒潮との比較が可能である。
6月に「かごしま丸」による海洋観測をし，これまで展開してきた5系の流速計付係留系と７台のPIESをすべて回収し（ただし，切離装置が作動せず1系は未回収），２年間の集中観測を終了した。回収したPIESと流速計データを融合して，琉球海流系と黒潮の流速断面分布の時系列データセットを作成する作業を，中国と韓国の共同研究機関が進めた（H30年度初旬完成予定）。さらに，6月のかごしま丸観測で，海洋研究開発機構と協力関係を築き，沖縄トラフ周辺の広域で水質（水温，塩分、酸素，栄養塩）の高精度観測をした。12月に栄養塩分析が終了し，その後，中層水の循環に関する解析を進めている。
黒潮と琉球海流では流量の季節変動が逆位相であるという事実について，再解析データの詳細解析と数値実験をした結果，黒潮表層流速の季節変動は北東アジア季節風に対する沿岸海洋応答，黒潮下層と琉球海流のそれは偏西風/貿易風に対する沖合海洋応答であることが分かった（現在精査し論文作成中）。さらに，再解析データを用いて北西太平洋の中規模渦トラックデータセットを作成し，中規模渦が琉球海流に与える影響を調べた結果，四国沖再循環流から放出される高気圧渦が北部琉球海流を強め，太平洋内部を西進する低気圧渦が南部琉球海流を弱めることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H29年度計画として，当初予定していた(１)「かごしま丸」による観測，(２)既存観測データの解析と数値実験について一定の成果を収めることができた。(１)については，２年間に渡って展開した５系の流速計付係留系（２年目の１系を亡失）と７台のPIESを回収できた。回収されたデータを用いて，当初の計画通り，琉球海流系と黒潮の断面流速分布の時系列を作成している。さらに，海洋研究開発機構と協力関係を築き，沖縄トラフ周辺の広域で水質（水温，塩分、酸素，栄養塩）の高精度観測を実施し，琉球海流が北太平洋中層水の循環に果たす役割に関する解析に着手している。(２)については，東シナ海の黒潮と琉球海流では流量の季節変動の位相が逆であるという新規性の高い事実に関して，メカニズムの提案と数値実験での検証に成功している。さらに，再解析データセットを利用して中規模渦トラックデータセットを作成し，琉球海流に及ぼす中規模渦の役割について，新規性の高い事実を掴みつつある。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度は最終年度なので，今後は結果を出すことが主要な課題となる。以下，「かごしま丸」による観測，既存観測データの解析，数値計算に分けて説明する。
日中韓の国際共同研究としてH27年6月から2年間実施した，源流域における琉球海流系と黒潮の係留観測を昨年6月に終了した。しかし，再解析データの解析から，東シナ海の黒潮と琉球海流系では流量の季節変動が逆位相であるという興味深い事実が得られたため，直接観測による証拠を得るために，さらに2年間，規模を縮小して係留を継続することになった。そのための２係留系の回収・再設置作業を， 引き続き「かごしま丸」航海で実施する。
取得済の2年間の流速データとPIESデータを融合し，琉球海流系と黒潮の断面流速分布の時系列データセットを，中国と韓国の共同研究機関が今年度初旬に完成させる予定である。今後は，そのデータセットを利用して，直接観測に基づく琉球海流の源流域での流動特性を明らかにする。さらに，昨年6月に，海洋研究開発機構と共同で，沖縄トラフ周辺の広域で水質（水温，塩分、酸素，栄養塩）を高精度で測定した。今後はそのデータセットを解析し，琉球海流が北太平洋中層水の循環に果たす役割に迫る。
既存データ解析からは，これまで２つの新規性が高い事実が明らかになっている。一つは，琉球海流系と黒潮では流量の季節変動が逆位相である点である。この事実は，数値実験からも再現され，形成メカニズムも提案できる状態なので，今年内で論文化できる。もう一つは，中規模渦トラックデータセットを作成して解析した結果，北部と南部では琉球海流系に及ぼす中規模渦の役割が異なることがわかってきた点である。これについては，今年度，さらに精度の高い中規模渦トラックデータセットを作成して解析し，事実関係を検証したのち論文化を目指す。
|
