2015 Fiscal Year Research-status Report
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26340018
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
朴 昊澤 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, 主任研究員 (10647663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 和裕 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, 研究員 (40400006)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 河川水の熱フラックス / 海氷減少 / 河川氷 / モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
河川流出量、河川水温及び河川氷厚の計算プロセスを装着している陸面過程モデルCHANGEを北極陸域の河川に適用して、1979～2010年の間の河川氷の変化、及び影響因子を評価した。気温上昇の影響により河川の水温が上昇して、秋の結氷時期の遅れ、春の解氷時期の早期化が進んでいたことが明らかになった。その結果、北極河川の結氷期間が平均的に9日短縮していて、特に西シベリアでは最大１ヶ月も短くなっていたことが分かった。北極の河川氷は54.1km3の体積を示し、31年間に2.8km3減少する結果が得られた。また、河川氷の厚さは減少傾向を示し、その減少には気温上昇の影響に加えて、最近増加傾向にある積雪の断熱効果が強く影響していたことが明らかになった。
冬季の積雪の増加により春季の融雪水が増加し、そして融雪時期が早くなっていた。その結果、河川水のピーク流量が増加し、そのピークのタイミングも早くなっていた。これらの河川水の変化は、河川水の熱エネルギーが北極海により早く多く流入することを表す。実際、5－6月の河川水の熱フラックスは増加しており、LaptevとKara海では0.03TW/monthの熱フラックスの増加が見積もられた。6月にLaptev海に流入する河川水の熱フラックスは７x10^15 kJであり、約25km3の海氷を融解するほどの影響を持つ。同時期に18-27x10^15 kJの太陽エネルギーとの比較からも河川水の熱フラックスが海氷減少に影響していたことが明らかになった。
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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
河川水の水温に対する上流からの河川流出量の移流の効果を考慮したモデルに改良して、夏季の水温が過少評価された計算問題を改善して、北極海に流入する河川水の熱フラックスをより精度よく計算することが可能になった。
海外の研究者の協力を得て、北米のMackenzieとYukon川で観測していた長期の水温データ、及びシベリアの一部の河川の2000年以降の流出量の観測データを収集し、モデル検証に用いた。Laptev海では、1990年中半から水温及び塩分濃度の時系列の観測データが蓄積されていて、ドイツの研究者の協力を得て、そのデータの収集を行った。
気温上昇の影響により河川氷の解氷時期が早まって、そして河川水の熱フラックスも増加して、河川水の流入に対応して海氷の融解がスタートする海氷と河川水との関係が存在していたことを確認した。河川水の影響は海氷融解がスタートする春季に卓越していた事実が明らかになったことから、当初予定していた計画は順調に進んでいると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今までの研究では、河川水の熱フラックスが海氷減少に影響していたことを確認して、河川水の熱フラックス及びそのトレンドを定量的に評価した。海氷の融解は、河川水の熱フラックスと太陽エネルギーの両者の影響を同時に受けているため、海氷減少に対する両者の影響を分離して評価する必要がある。そのため、海氷に対する河川水の影響が確認された6月までを対象にして、再解析データの解析から海氷融解に対する大気エネルギーと河川水の熱フラックスの両者の影響を定量的に切り分けて評価する。
Laptev海の水温及び塩分濃度の観測プロファイルを用いて、北極海に流入した河川水の淡水と熱フラックスが海氷の淡水及び熱の時空間環境に及ぼす影響を調べる。また、陸面過程モデルにより計算された河川水の流出量と熱フラックスを大気ー海洋大循環モデルに入力値として与えて、北極海に流入した河川水の熱フラックスが海氷融解の時空間変動に及ぼす影響をモデル実験を通して評価する。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた国際会議への参加を取りやめたことと、論文投稿料や英文校閲費を他の予算より支出したため、予算の未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究成果の発信のために国内外の学会での発表のための学会旅費、及び本研究で得られたデータや知見について海外研究協力者との研究打ち合わせのための旅費に使用する。このほか論文投稿料、英文校閲費、学会参加費に充てる。
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[Journal Article] The GRENE-TEA Model Intercomparison Project (GTMIP): overview and experiment protocol for Stage 12015
Author(s)
S. Miyazaki, K. Saito, J. Mori, T. Yamazaki, T. Ise, H. Arakida, T. Hajima, Y. Iijima, H. Machiya, T. Sueyoshi, H. Yabuki, E. J. Burke, M. Hosaka, K. Ichii, H. Ikawa, A. Ito, A. Kotani, Y. Matsuura, M. Niwano, T. Nitta, R. Oishi, T. Ohta, H. Park, T. Sasai, A. Sato, H. Sato, A. Sugimoto, R. Suzuki
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Journal Title
Geoscientific Model Development
Volume: 8
Pages: 2841-2856
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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