「北太平洋亜寒帯循環と気候変動に関する国際共同研究」 平成10年度第1回研究推進委員会資料

 

(1) 安藤  (2) 深澤  (3) 寄高  (4) 渡辺

(5) 四竈  (6) 信国  (7) 倉賀野 (8) 渡邊

 

「北太平洋亜寒帯循環と気候変動に関する国際共同研究」 平成10年度第1回研究推進委員会資料

大項目:亜寒帯循環の構造とその時間変化に関する観測研究

中項目:表層水温変動に関する研究

小項目:北太平洋亜寒帯循環表層水温の季節変動に関する研究

担当機関

気象庁気候・海洋気象部

担当者

安藤 正、杉本 悟史

第T期(3年間)の目標

 

米国海洋大気庁(NOAA)と共同して、日本と北米西岸の間を航行する商船に表層水温観測を委託し、定期航路における反復観測を実施する。これは、NOAAが中心となって1970年代から実施されてきたTRANSPAC計画と呼ばれる表層水温観測計画の継続・拡充となるものである。

本研究の観測により取得されたデータ及び他の機関による観測データをもとに、北太平洋亜寒帯の表層水温の実況把握を行い、その季節変動を明らかにする。さらに当該海域の過去のデータも併せて解析し、数年~数十年の時間スケールの表層水温の変動を解明する。

平成10年度の活動

 

NOAAとのXBT共同観測)

2隻の商船によるXBT観測を継続する。観測データはBATHY報によりリアルタイムに通報されるほか、米国NOAAからこの2隻のデータに加えてTRANSPAC海域で観測を行う他の商船のデータも併せてftpにより詳細なプロファイルデータが送られてくる。また、199811月からの「みらい」の航海において本研究のXBTプローブを提供し、北太平洋亜寒帯域において詳細な表層水温観測を行う予定である。

 

(表層水温の変動の解析)

季節変動については、月毎の平均値をもとに、代表点における表層水温の変化や、各深度および緯経度断面における変動を調べる。

経年変動については、表層水温偏差のEOF解析をおこない、北太平洋亜寒帯域における変動パターンを把握する。

平成9年度の主な成果

 

(共同観測に関するNOAAとの合意事項と観測の開始)

NOAAの担当者(W. Woodward, OAR/AOML/NOAA)と共同観測の方法について協議し、次の原則にもとづいて実施することで合意した(19981月)。

  1. 気象庁は、年間20往復程度の観測に十分なXBTプローブを提供する。
  2. NOAAは、少なくとも2隻の篤志観測船に観測を委託し、船舶搭載機器の提供、機器に必要な物品の供給及び訪船指導を行う。
  3. 得られたデータは双方で共有する。NOAAは観測したデータをすべて即時的にGTSに入力するとともに、当該篤志観測船及び他のすべてのTRANSPAC海域の篤志観測船の詳細なプロファイルデータを利用可能になり次第、気象庁に送付する。

19981月には観測を実施する商船(SEA-LAND EXPRESS, SEA-LAND DEVELOPER、ともに米国船籍)が決定し、同年2月から観測を開始した。

 

(北太平洋中緯度域の表層水温の変動の解析)

北太平洋の30N-50Nの中緯度域を、西部(140E-170E)、中部(170E-150W)、東部(150W-120W)に区分し、それぞれの領域平均の100, 200, 300, 400m水温の時系列データをもとに、各領域の季節・経年変動を調べた(19863月〜19979月)。

西部・中部と東部では変動のパターンが異なることや、季節変動に関して、深さごとに高水温のピーク時期(月)が異なることが示された。

平成11年度(それ以降)の主な予定

 

引き続きNOAAとの共同観測を実施し、数年〜数十年の時間スケールの表層水温変動の解明に資するデータの蓄積を図る。本研究で取得したデータ及び過去/現在の他の機関によるデータも併せて解析し、北太平洋亜寒帯域の表層水温の実況の把握及び季節・経年変動の解析を実施する。

国際共同研究に関わる海外機関との協力状況

 

NOAAとの共同観測を公式化(formalize)するために、NOAA及び科学技術庁と調整を行った。その結果、共同観測はUJNR(天然資源の開発利用に関する日米会議)のもとに19935月に設置された「太平洋総合観測研究イニシアティブ」パネル(19963月に第1回会合開催)の中のテーマ「表層水温の長期的モニタリング」の一環として位置づけることで合意を得た。同パネルの第2回会合(199712月、於シアトル)では出席したNOAAWoodwardから本共同研究について報告が行われた。

実施にあたっての具体的な取り決め事項は、日米双方の共同研究担当者(NOAAWoodward、気象庁:安藤)間で文書の交換を行うこととなり、19981月、両者がサインした合意事項の文書を交換した。

199810月に開催されるIGOSSSOOPIP(篤志観測船実施パネル)第2回会合(於ヌメア)に安藤が出席し、本研究について報告を行う予定である。

 

 

「北太平洋亜寒帯循環と気候変動に関する国際共同研究」 平成10年度第1回研究推進委員会資料

大項目:亜寒帯循環の構造とその時間変化に関する観測研究

中項目:水塊分布に関する研究

小項目:北太平洋東部及びアラスカ湾における観測研究

担当機関

東海大学海洋学部

担当者

深澤 理郎、鈴木 款(静岡大学理学部)

第T期(3年間)の目標

 

北太平洋亜寒帯域における十年以上の時間スケールを持つ変動を抽出する。そのためにWOCEで既に観測された測線を同程度の精度と観測密度で再観測する必要がある。本課題では、北太平洋東部およびアラスカ湾にかかるP16Nの一部を高精度、高密度で再観測する事を可能ならしめるために、特に観測項目の内、炭酸系に属する全炭酸、アルカリニティ、pHについての観測の精度向上を計る。具体的には、新たな自動分析装置を導入・改良し、現業官庁等の観測においても炭酸系のデータ取得を可能とする。なお、当該海域における観測は、人員、船舶の運航状況から、第U期に実施予定とせざるを得ない。

[期待される成果]

  1. 特に高度な技術習得を必要とせずにpHの高精度な自動測定が可能になる。WOCEタイプの観 測のみならず現業官庁等、乗船研究者数が比較的少数とならざるを得ない観測での高精度 なpHデータ収集につながる。精度の良い栄養塩測定結果とpH測定結果を利用し、レッドフィールド比経由による全炭酸推算を行い一般観測に応用可能な誤差付き回帰関数をknot海域でもとめる予定である。
  2. 全炭酸、アルカリニティの測定が一つのサンプルからほぼ自動的に連続的測定可能となる。Knot測点を中心とする100キロメートル四方程度の海域での全炭酸アルカリニティの空間・時間変化を抽出するとともに、@から推算する全炭酸の誤差評価データを収集する。

 

 なお、@、Aともに最終的には、来年度以降に予定されているWHPの再観測での高精度データ取得を目標としていると同時に、現業官庁等の定期測線上で炭酸系のデータの収集を容易てらしめることをねらいとしている。

平成9年度の主な成果

 

  1. 現時点で、室内用pH計測装置としては完成の域に達しているGEOMETER社の自動pH計測装置を導入し、資料の温度を一定に保てるように恒温水槽内を使用できる様に改良し計測のシステム化を行った。
  2. 東大海洋研究所の白鳳丸航海(KH97-3)を利用して、北緯5030分、東経14543分で、1000Mまでの海水を採取してテストを行った。pH標準液としてはGROMETERおよび和光純薬のほう酸液、中性りん酸塩液およびフタル酸塩液を用いた。測定結果では小数点以下3桁までが読み取られているものの、繰り返し測定精度はRMS0.1%であり、これまでの現業官庁等の観測精度に比べ向上が見られるものの、当初予定していた値よりも大きかった(当初の予定はWOCE標準として0.05%であった)。
  3. 上で得られた結果をもとに、さらに水温の制御を確実にするべく資料容器、恒温水循環装置の改良を行った。大気から資料を隔絶する事も考慮し、実際的な方法として資料の容量を容器の口径に比べてより大きくするべく改良を行った。

平成11年度(それ以降)の主な予定

 

[来年度の予定と希望]

  1. WHP/P1の再観測は、現在の所、水産庁の開様丸および、海洋科学技術センタの「みらい」での実施を各方面で準備中であるが、その両方もしくは少なくとも片方の航海にpH測定装置および全炭酸アルカリニティ分析装置を導入しWHP基準のデータ取得を行いたい。
  2. 第U期(2000年)でのP16N観測実施に向けて、研究項目、所属機関を超えて可能な限り多くの研究者を含んだ国際共同体制および国内共同体制を模索する。

[来年度以降の予定と希望]

  1. 海上保安庁あるいは水産庁との共同観測による北太平洋横断測線での観測の実施。特に北太平洋東部でのWHP型観測の実現へ向けての共同研究の展開。
  2. WHP/P16Nの北緯47度から北緯30度までの海域でのWHP観測の準備。東海大学の望星丸を傭船あるいはみらいの公募に向けて人員、研究主題を確保したい。

[まとめと提言]

 WHP再観測は、官庁再編成等の国内諸事情があるものの、日本全体としてみれば、その海洋研究が将来的に世界の中で指導的な立場を保持していくための一つの重要なファクターであると考える。本振興調整費事業の開始時点には、いくつかの現業官庁、大学等がWHP再観測を目標のひとつとしていた。WOCEからCLIVARへの移行は、表立っての世界的な動きとしては未だに明確とは言い難いが、海洋の内部構造の長期変化については高精度多項目型観測の繰り返しが切り札になる事は論を待たないと考える。「亜寒帯」計画の当初の目標、背景を更に強化するべく、WHPの再観測により多くの援助と奨励が与えられることを希望する。

平成10年度の活動

 

[計画]

  1. pH自動測定装置の改良と運用
  2. 全炭酸アルカリニティ分析装置の導入と試験運用

 

[進捗状況]

  1. 採水方法、試料分析時における大気からの隔離方法について昨年度考案された改良案を実際に装置に施し、5月16日から5月22日の東海大学望星丸航海(黒潮海域)で試験運用した。船舶上での実用性を特に考慮しての本装置の改良は以上で終了し、10月5日よりの望星丸研究航海(戦略基礎研究のKNOT点周辺海域)から実用稼働に入る予定である。
  2. 紀本電子(株)が製造し6月現在ですでに稼働を開始している同様の装置を基本型とし、より現業で使用を容易とするべく改良点を検討した。この結果を元に製作された装置を上述の10月5日よりの望星丸研究航海で試験運用し、最終的な導入とする予定である。

 

国際共同研究に関わる海外機関との協力状況

 

 

 

 

「北太平洋亜寒帯循環と気候変動に関する国際共同研究」 平成10年度第1回研究推進委員会資料

大項目:亜寒帯循環の構造とその時間変化に関する観測研究

中項目:表層・中層の循環像に関する研究

小項目:北太平洋亜寒帯の表面海流循環に関する研究

担当機関

海上保安庁水路部

担当者

寄高 博行、林王 弘道

第T期(3年間)の目標

 

 北太平洋亜寒帯域は、WOCE(世界海洋循環実験)において漂流ブイ観測の空白域となっており、これを補完するために米国スクリップス海洋研究所と共同で、特に北緯40度以北の海域で漂流ブイを放流する。

 放流ブイを追跡することによって、北太平洋亜寒帯循環における表層循環の実態の一端を明らかにするとともに、データを蓄積してその季節変動を把握する。

 

平成10年度の活動

 

 平成10年8月に行われた北太平洋亜寒帯循環西端域での観測航海時に6個の漂流ブイを放流し、追跡を開始している。

 平成9年度に引き続き、漂流ブイの改良に取り組み、ドローグの長寿命化、放流の簡便化、センサーの付加等を試みる。

 

平成11年度(それ以降)の主な予定

 

 他機関の観測航海に併せて漂流ブイを展開し、効率的なカバーリングを図るとともに、スクリップス海洋研究所との共同展開を検討する。

 

 

平成9年度の主な成果

 

 平成9年8月に実施した北緯47度線に沿った観測航海において7個の表層漂流ブイを放流し、追跡を行った。釧路沖の親潮域に放流した漂流ブイと北緯47度線西端の東経160度で放流した漂流ブイを除く5個の漂流ブイが、平成10年7月末の時点で漂流・発信を続けている。ドローグセンサーの記録からは、平成10年7月までに全ての漂流ブイのドローグが脱落していることが推定される。ドローグの半減寿命は288日を記録し、米国製に近い結果が出ている。

 平成9年8月に放流された漂流ブイは、10月までは100〜200km程度の循環にトラップされていたものもあったが、11月にはいって全てのブイが10〜30cm/sの速度で東南東に方向に漂流した。東向きの漂流速度は11月、2月の2回ピークを取る形となっていた。

 

国際共同研究に関わる海外機関との協力状況

 

 漂流ブイの改良については、スクリップス海洋研究所との共同で実施している。改良の技術的情報交換及び観測計画の調整のため、担当者が平成10年3月に、スクリップス海洋研究所を訪問し、Niiler教授と打ち合わせを行った。ドローグの長寿命化、放流の簡便化、表面水温センサーの改良についてはスクリップスの技術を導入することで、改善される見通しが得られた。

 

 

 

「北太平洋亜寒帯循環と気候変動に関する国際共同研究」 平成10年度第1回研究推進委員会資料

大項目:亜寒帯循環の構造とその時間変化に関する観測研究

中項目:水塊分布に関する研究

小項目:化学トレ−サ−を用いた北太平洋亜寒帯循環の実態解明

に関する研究

担当機関

通産省・資源環境技術総合研究所・環境影響予測部

担当者

渡辺 豊、原田

第T期(3年間)の目標

 

時間軸をもつ化学トレーサー (フロンガス、トリチウム、放射性炭素、SF6, 226Ra,228Ra など)の分布およびその時間変動の把握は、本プロジェクトにおける北太平洋亜寒帯循環の実態を明らかにするうえで、水塊の形成年代、形成量、行方などの非常に有用な情報を提供してくれる。そこで、第1期では、化学トレーサーの機器開発を行い、北太平洋亜寒帯域でこれらの観測を実施しその空間分布を把握するとともに、これまでに行なわれた観測線において再度化学トレーサー観測する。

 

平成10年度の活動

 

・平成10年度研究計画

 

海水中のフロンガス(CFC-11, CFC-12, CFC-113)測定のための測定器の開発改良を行う。また、この測定器とともに昨年度開発した六フッ化硫黄測定器を船上に持ち込み、フロンガスと六フッ化硫黄の同時測定を行う。この際、数測点におけるこれらの化学トレ−サ−の断面(140E, 147E線上の43〜10N, 24測点)を得る予定である。

 

平成11年度(それ以降)の主な予定

 

平成11年度に47N線観測を行う予定で現在調整中。この際、化学トレ−サ−、炭酸系物質、栄養塩等の密な観測を行う予定。

 

平成9年度の主な成果

 

海水中の六フッ化硫黄は、水塊のトレ−サ−として有効であるが、その測定前処理が煩雑であり、船上での迅速かつ高精度な測定の開発が望まれていた。そこで、自動化を図ることにより前処理を簡素化することを試み、船上での迅速かつ高精度な六フッ化硫黄の分析を可能にする前処理装置の開発を行った。平成9年11月にこれを船上に持ち込み、海水中の六フッ化硫黄濃度測定の試験を行い、この際、数測点における六フッ化硫黄の断面を得た。

 

国際共同研究に関わる海外機関との協力状況

 

 

 

「北太平洋亜寒帯循環と気候変動に関する国際共同研究」 平成10年度第1回研究推進委員会資料

大項目:亜寒帯循環の構造とその時間変化に関する観測研究

中項目:表層・中層の循環像に関する研究

小項目:中層循環の実態解明に関する観測研究

担当機関

気象庁気象研究所

担当者

四竈 信行、金子 郁雄

第T期(3年間)の目標

 

北太平洋西部亜寒帯域において形成された北太平洋中層水が南方、東方へ広がっていくと思われる実態を中層フロートを用いて観測し、観測船によるCTDデータと組合わせて中層循環の流量評価を行う。またインバース法による流量の推定も行う。

中層フロートとしては、性能が安定しており音源を必要としないP-ALACE(アラス)を20台程度投入し追跡する。P-ALACEは一度投入すると2〜3年間にわたって中層を流れ続け定期的に浮上してはデータを衛星経由で送信してくるので、可能な限り第一期の早い時点(初年度または第2年度)に集中的に投入したい。

CTDの観測データは主として、高風丸の東経144度線、凌風丸の東経165線におけるものを用いるが、本課題で東経180度線の観測も行われる場合にはそのデータも用いる。できる限り観測ラインが閉じるようにし、インバース法を用いた流量計算にP-ALACEのデータをも取り込めるようにする。

 

平成10年度の活動

 

4〜5月に親潮・黒潮混合域で凌風丸と高風丸が共同観測を行った際に、9年度予算で製作・購入した5台のP-ALACEを投入した。投入は152゜E線上の2点(37゜00’N、37゜31’N)および147゜E線上の3点(37゜N、38゜N、39゜N)で行った。15日毎に海面に浮上して位置決め、データ送信が行われる。8月末現在8回の浮上を行い、正常にデータを送信してきている。4台は水温の鉛直プロファイルを測定し、1台は水温に加えて塩分の鉛直プロファイルも測定している。2台は暖水性の渦に取り込まれ、最も遠方に達した1台は430〜530m深を、東〜東南東に7〜27cm/sの速さで移動した。

 凌風丸と高風丸の共同観測ではインバース法を適用できるようにCTDの閉じた観測ラインを設定した。観測により得られたCTD、ADCPデータを気象庁気候・海洋気象部および函館海洋気象台より受領したので、現在データの品質管理を進めている。特に航走用ADCPデータの品質管理には注意を要する。品質管理を終えたデータに対して断面解析を行い、さらにインバース法を適用し流量分布を求める予定である。

 平成10年度分の5台のP-ALACEを11月の高風丸の航海で親潮・黒潮混合域に投入の予定である。

 

平成11年度(それ以降)の主な予定

 

P-ALACEを新たに5台投入し追跡する。今までに投入したすべてのP-ALACEの軌跡、水温プロファイル、塩分プロファイル等の解析を行う。インバース法の結果を含めたまとめを行う。

 

平成9年度の主な成果

 

  1. 本研究で用いるためのインバース法のソフトウエア開発を行った。
  2. 親潮・黒潮混合水域に投入するためのP-ALACE5台の基本仕様を決め、米国ウエッブ社にて製作した。納入後、NOAA衛星による受信テストを行った。
  3. 本研究では、水温の鉛直プロファイルを測定できるP-ALACEを国内で初めて多数使用する。その性能を予備的に調べるために、海地費「黒潮の開発利用調査研究」の中で、平成9年4月に琉球列島東方に投入した1台のP-ALACEの水温プロファイルと付近のCTDによる水温プロファイルを比較したところ良好な結果を得た。
  4. WOCE、「黒潮の開発利用調査研究」等で投入したALACEのデータ解析を行い、北太平洋中層水の末端域とも言うべき北太平洋西部亜熱帯域における中層循環の実態を明らかにした。

 

国際共同研究に関わる海外機関との協力状況

 

現在の所なし

 

 

 

「北太平洋亜寒帯循環と気候変動に関する国際共同研究」 平成10年度第1回研究推進委員会資料

大項目:亜寒帯循環の構造とその時間変化に関する観測研究

中項目:水塊分布に関する研究

小項目:北太平洋西部における観測解析研究−北緯47度線に沿っ

た東西断面観測−

担当機関

海上保安庁水路部

担当者

信国 正勝、寄高 博行

第T期(3年間)の目標

 

北緯47度線に沿った海洋観測を実施し、北太平洋亜寒帯循環の東西断面における水温、塩分、溶存酸素、化学成分を把握することにより、表層から深層に至る水平循環構造を把握するとともに、海洋による熱・物質の南北輸送を評価する。

また、1985年に米国によって同線上で実施された太平洋横断観測結果との比較を行い、長期変動を検出する。

 

平成10年度の活動

 

8月3日から6日にかけ西部亜寒帯循環域において、XCTD、CTD及びADCPによる観測を実施した。釧路沖から東経153度にかけては前年度実施した観測線と同じライン及び観測点とし、海洋表層から中層にかけての経年変化を検討することとした。

1985年に米国が実施した観測結果との比較及び10年以上の時間スケールでの長期変化についての検討を行うために職員一名を米国スクリプス海洋研究所に派遣する。

 

平成11年度(それ以降)の主な予定

 

平成11年度における観測は、水路部測量船のシップタイムの都合上、東経164度30分以東について海洋科学技術センターの海洋地球研究船「みらい」で実施すべく、現在、申請中である。また、以西については、現在検討中である。

 

平成9年度の主な成果

 

亜寒帯循環系の東西海洋構造の把握及び10年程度以上の長期変化の検出を目的として釧路沖から日付変更線に至る北緯47度線に沿った観測線において、CTD・採水観測、ADCP、XBT、XCTD等による精密海洋観測を実施し、水温、塩分、溶存酸素、栄養塩等の化学成分の詳細断面を描き、当該海域の海洋構造の把握を行った。

昨年度の観測によって得られたCTDによる水温断面と、1985年の米国による観測結果を比較すると47度線に沿った断面では、天皇海山列以東で表層から深層にわたり、水温の上昇傾向が認められた。塩分濃度についての同様な比較によれば、約2000m以深で、観測線全域で最大で約1/100PSU程度の塩分濃度の上昇傾向が見られた。

また、CTDによる塩分観測精度向上のために、採水による塩分測定に使用する採水瓶を褐色瓶ゴム栓付き(約130t)から透明瓶中蓋付き(250t)に変更した結果、長期間保存しても測定値に大きな変化が見られず精度の向上が図られた。

 

国際共同研究に関わる海外機関との協力状況

 

 

 

「北太平洋亜寒帯循環と気候変動に関する国際共同研究」 平成10年度第1回研究推進委員会資料

大項目:亜寒帯循環の構造とその時間変化に関する観測研究

中項目:表層・中層の循環像に関する研究

小項目:衛星電波高度計による海面高度の把握とその時間的変化

の把握

担当機関

気象研究所海洋研究部

担当者

倉賀野 連、蒲地 政文

第T期(3年間)の目標

 

 統計的手法や同化モデルなどを用い、TOPEX/POSEIDON海面高度計データや観測船データを解析し、北太平洋亜寒帯域における海面高度と表層や中層の水温・塩分・流速を抽出する。そのために、高度計データから得られる海面高度については、季節変動、経年変動、それより短い時間スケールの変動等に分離し、また順圧変動と傾圧変動に分離しそれぞれの、時空間スケールなどの変動特性を調べる。季節変動外力によるモデルの応答実験の結果についても同様の調査を行う。船舶観測データを用い、それぞれの時間スケールでの傾圧的な高度変動と海洋内部の水温・塩分構造の対応を調査する。また海上風と順圧的な高度変動との対応についても調査する。得られた統計量を用いて、海面高度の平均場及び変動場や中層・表層の構造を推定する。また変動の時空間スケールの解析結果を用いて、推定した中・表層の物理量を中・高緯度海洋データ同化モデルへ同化し、海面高度変動や海洋内部の水温・塩分・流速場の変動を解析する。

平成10年度の活動

 

 高度計データから、メソスケールとラージスケールの変動を分離し、それぞれの統計的時空間スケールの解析を行う。メソスケールは主に傾圧変動を、ラージスケールは主にステリックハイトと順圧的な変動を代表すると考えた。この時空間スケールを利用して、過去の船舶観測データから、ラージスケールの変動に伴う表層水温、表層塩分の客観解析を行う。解析は2゜×2゜格子、月平均、1961〜1990の30年間を対象とする。この客観解析の結果を用い、表層水温・塩分のラージスケール変動の特性およびメソスケール変動の特性の解析(例えば4次元的時空間スケールの解析、それぞれのスケールでの海面高度と表層構造との相関解析、海上風との対応などの解析)を行う。モデルシミュレーションの結果を用いて、時空間スケールの解析を行い、高度計データによる解析結果と比較する。

平成11年度(それ以降)の主な予定

 

 海面水温データと海面高度計データを利用した表層水温・塩分の推定法を確立し、推定値のデータセットを作成する。推定したデータを用いた同化実験を行い、その結果と各種現場観測データとの比較を行う。同化結果を用いた、平均場・変動場の解析を行う。

平成9年度の主な成果

 

 1993年〜1997年7月までのTOPEX/POSEIDON高度計データから、海面高度変動の時間スケールを分離しないで時空間スケールを算出した。北太平洋亜寒帯海域では経度方向に1200km、緯度方向に550kmのe-foldingスケールを持つ。これらは季節変動と見られ、中規模渦の変動よりも卓越した振幅を持つことが分かった。またTOPEX/POSEIDONによる海面高度の観測誤差は5cm以上で、低緯度と比べて観測誤差が大きく見積もられた。

 得られたスケールを基にして、5日毎1゜×1゜格子の海面高度偏差データを作成した。このとき海面気圧に対する高度補正については、全球海面での補正値の総和を0とする新しい補正法を適用した。格子化した海面高度偏差データから、4年平均を取り季節変動を算出し、季節変動の時空間スケールの解析を行った。しかし、4年平均では完全に季節変動のみを抽出することは難しく、日本近海では中規模渦程度の現象が多く残っているようである。季節変動を抽出するには何らかの工夫が必要である。

 WOA1994に格納されている船舶観測データを用いて、海面力学高度(0/1500db)と海洋内部の水温・塩分の関係を調査した。得られた統計量と、高度計データを用いて内部の水温塩分を推定したところ、高度計データには順圧変動が含まれることが推定され、この方法を適用するには、順圧変動を分離する必要があることが分かった。

国際共同研究に関わる海外機関との協力状況

 

 GODAEに参加し、海洋データのモデルへの同化手法について国際的な協議を行っている。本年10月に米国で開催されるTOPEX/POSEIDON・Jason-1合同科学検討チーム会議に出席し、高度計衛星の運用状況、データの利用に関する情報の交換を行う。

 

 

「北太平洋亜寒帯循環と気候変動に関する国際共同研究」 平成10年度第1回研究推進委員会資料

大項目:亜寒帯循環の構造とその時間変化に関する観測研究

中項目:表層水温変動に関する研究

小項目:北太平洋亜寒帯循環表層水温の経年変動に関する研究

担当機関

水産庁 遠洋水産研究所 海洋・南大洋部

低緯度域海洋研究室

担当者

渡邊 朝生・岡崎 誠・稲掛 伝三

第T期(3年間)の目標

 

 亜寒帯海域の水温・塩分データベースを整備し、前線位置の変動・水塊の特性等の経年変動を解析し亜寒帯海域の海洋構造の経年変動の実態を把握する。また、亜熱帯海域における表層水温変動と亜寒帯海域の変動との関連を調べる。水産資源調査船を利用したXBT・XCTD観測網を構築し、定線上の海洋構造の変動を詳細に調べる。これまでに遠洋水産研究所に蓄積される亜寒帯海域のCTD、XBT、ADCP、表層水温・塩分連続観測データ等のデータに対して十分な品質管理を実施し、データベースとして整理する。

タから評価した着水時のe-holding深度はおおよそ1020mであった。

平成10年度の活動

 

[資料解析]

 1991年以降実施されている日付変更線と東経165度線の定線観測結果のとりまとめを行い、これまでの蓄積データと合わせて、亜寒帯境界、亜寒帯フロントの年々の変動機構について解析を進める。

[観測網の展開]

 夏季のさけ・ます定線観測(北光丸東経165度線、若竹丸日付変更線)にXCTDを導入し、表層水温・塩分の高密度観測を維持し、98年冬季と比較可能なデータセットを得た。8月の照洋丸の処女航海に参加し東経17530分ラインで北緯37度から4730分までの30分毎のCTD観測を実施した。今後、10-11月に実施される開洋丸を用いたアカイカ調査、クサカリツボダイ調査に参加しハワイ北方海域の亜熱帯前線から亜寒帯海域にかけての海洋調査を実施する。また99年1月〜3月に予定されているベーリング海スケトウダラ調査(開洋丸)の千島列島沖航路上でXCTD観測を実施し、冬季亜寒帯循環西縁の表層構造を把握する。

平成9年度の主な成果

 

[資料解析]

 遠洋水産研究所が中心となって継続してきた北太平洋亜寒帯海域における夏季のさけ・ます資源調査によって得られた表層水温観測データセット(海面から250mまでの基準層データ)の解析を行った。西部亜寒帯循環域の格子点データセットを作成し、1960年代後半から1980年代にかけての期間について時系列解析を実施し、同海域においてdecadal-interdecadalの時間スケールの変動が卓越すること、西部亜寒帯循環の中央部で水温極小層がdecadalに大きく変動していることがわかった。水温極小層には、冬季の表層混合層の状態が記憶されており、この10年周期変動は冬季の北半球大気循環の十年周期変動と関連がある。

[観測網の展開]

 上記さけ・ます資源調査の一環として実施されている日付変更線(若竹丸、6-7月、3830N5830N)と東経165度線上(北光丸、7月、40N51N)の南北定線において緯度1度毎の資源調査定点(CTD観測実施)の中間点でのXBT観測を依頼し、表層水温の高密度観測を実施した。また、98年2月の水産庁漁業調査船「開洋丸」によるさけ・ます越冬期調査では、北緯40度以北の東経165度線と日付変更線上で緯度30分毎のXCTD観測、その中間点でのXBT観測を実施し、冬季の亜寒帯循環の表層構造を詳細に把握するデータを得た。

[XCTD性能試験]

 XCTD(鶴見精機製)の観測性能を調査するため、日本海(若竹丸、5月)、野島崎沖太平洋(開洋丸、8月)等でCTDとの比較試験を行なった。現在用いている落下式が良い近似式になっていることがわかった。水温・塩分観測値ともに所定の精度を満たしていると思われるが、塩分観測値に依然としてバイアスが含まれていることに注意する必要がある。98年2月の開洋丸調査でのXCTD観測デー

平成11年度(それ以降)の主な予定

 

・平成1010月1日付けで水産庁の水産研究所の再編が行われ、遠洋水産研究所で北太平洋亜寒帯海域の資源研究を担ってきた北洋資源部の機能が北海道区水産研究所に移されることになった。このため、今後遠洋水産研究所内で亜寒帯海域の観測網を展開することが難しくなる。11年度については北海道区水産研究所と共同でさけますの夏季調査定線でのXCTD観測、海洋観測データを取得することを考えているが、それ以降について観測網の展開に関する活動計画は白紙の状態である。

・平成11年夏(6月〜7月)に水産庁漁業調査船「開洋丸」を用いて、WOCE-P1ラインの再観測に参加する。東経170度以西の観測を受け持つことを予定している。観測を実施するにあたって、CTDのアーマードケーブルの換装が必要となる。その他船上での海水の分析にあたる人員、分析機器等に関してSAGEグループの全面的な支援が必要。

国際共同研究に関する海外との協力、協議等の状況、予定

 

 特になし。