2016 Fiscal Year Annual Research Report
黒潮本流域と黒潮内側域における栄養塩の水平及び鉛直輸送量の解明
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26287116
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
郭 新宇 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (10322273)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松 幸生 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (30371834)
笹井 義一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究センター, グループリーダー代理 (40419130)
宮澤 泰正 国立研究開発法人海洋研究開発機構, アプリケーションラボ, グループリーダー (90399577)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 黒潮 / 栄養塩輸送 / 黒潮続流 / 中規模渦 / 東シナ海 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黒潮全域において引き続きOFESの計算結果から有光層内の硝酸塩と生物粒子の収支計算を行った。前年度の計算からの改善点は、4つのサブ領域を再定義したこととモデル結果の月平均値と日平均値から別々に求めた収支の違いを確認したことである。新しい計算結果では、黒潮流軸方向の栄養塩輸送量はルソン島の東側から台湾の東側までの海域で約6.00kmol/s増え、その大半（4.42kmol/s）はルソン海峡の東側での湧昇で説明できる。また、トカラ海峡から伊豆海嶺までの間に、黒潮流軸方向の栄養塩輸送量は9.90kmol/sから21.72kmol/sまで増加し、その大半は黒潮内側域からの供給よるもの（17.30kmol/s）である。
東シナ海の陸棚斜面では、低次生態系のモデル結果を用いて黒潮と黒潮内側域との間の栄養塩と生物粒子の輸送方向と輸送量を求めた。栄養塩の輸送方向は台湾の東北と九州の南西海域で黒潮から陸棚へ、台湾から九州までの陸棚斜面、特に東経126度周辺で陸棚から黒潮へとなっている。一方、生物粒子の輸送方向は主に陸棚から黒潮へ、また東シナ海から日本海へとなっている。
海洋生態系における中規模渦の役割を理解するために、NPZD生態系モデルを用い、理想的な状況を想定して冷水渦と暖水渦における植物プランクトンの鉛直分布の再現実験を行った。冷水渦と暖水渦における鉛直分布の違いは、渦の形成時における栄養塩鉛直輸送過程に大きく影響されることがわかった。
黒潮Nutrient Stream が黒潮・親潮移行領域への栄養塩供給にもたらす影響について、海洋長期再解析値を用いた解析を進め、黒潮による硝酸塩の黒潮・親潮移行領域表層へのフラックスはO(10-5)mmolm-2s-1である。この内、黒潮によって輸送された硝酸塩が、黒潮続流以南と続流より北側に輸送される割合は1:1であることが分かった。
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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
黒潮Nutrient Stream が黒潮・親潮移行領域への栄養塩供給にもたらす影響について、H27年度まで実施してきた既往の観測データの解析に加えて、海洋長期再解析値FORA-WNP30を用いた等密度面上の粒子輸送実験を実施した。これにより、硝酸塩の黒潮・親潮移行領域表層へのフラックス、硝酸塩供給量に対する黒潮と親潮の寄与率、黒潮による黒潮続流以南と続流より北側に輸送される割合を明らかにし、研究はほぼ計画通りに進展したと言えるが、全体的に論文の公表がやや遅れているため、研究期間を1年延期することにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
黒潮全域の研究では、OFESの低次生態系モデルの計算結果を用いて栄養塩の水平・鉛直方向の輸送量を診断することは主に行われてきたが、水平・鉛直方向の輸送量とその空間分布を決める物理のプロセスの解明は遅れている。最後の1年間を利用して、これらのプロセスの解明に重点を置き、さらに研究成果を論文にまとめる作業を進める。また、JCOPE2にNPZD生態系モデルを導入したので、これを用いて日本近海の栄養塩変動をさらに詳細に調べていく。さらに、黒潮Nutrient Stream が黒潮・親潮移行領域への栄養塩供給にもたらす影響について、黒潮続流周辺の中規模渦が果たす役割を定量的に明らかにし、これまでの研究成果の取りまとめを行う。
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| Causes of Carryover |
本研究では最適なパラメーターを得るために、多数の感度実験が必要である。また、解析結果を論文にまとめる時間も必要である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
人件費、学会旅費、打ち合わせ旅費、論文出版費用などに使う予定である。
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