【研究領域課題番号】19H01964 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海氷 / 北極 / 地球温暖化 / 異常気象 / 気候変動 / テレコネクション

【研究成果の概要】

地球温暖化に伴う北極域の海氷の急速な減少は、北極の気候のみならず、中緯度域の気候にも影響を及ぼすことが指摘されている。海氷減少が近年東アジアで頻発している厳冬の形成に与える影響とそのメカニズムを調査した。東アジアに寒冬をもたらす大気循環変動(WACEパターン)は基本的には大気の内部変動であるが、観測データと大規模マルチモデルアンサンブルシミュレーションの解析より、WACEの変動の一部は海氷により外的に強制されていることが示された。また、結合モデルシミュレーションと大気のみのシミュレーションを比較した結果、大気と海氷の相互作用がWACEの分散を高めるように作用していることが分かった。

【研究の社会的意義】

上記の結果は、WACEパターンに伴う大気循環偏差と海氷偏差との相互作用が、WACEパターン自身の成長に無視できない寄与を果たしていることを示唆している。これはこれまでにない全く新しい知見であり、今後の新しい学術的な展開が期待される。また、東アジアの寒冬の季節予測のさらなる精度向上のためには、大気・海洋だけでなく海氷変動の現実的な予測性能が不可欠である可能性を示唆しており、社会的にも重要な知見であると考える。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】16K21700 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

北極海 / 慣性振動 / 内部重力波 / 海水 / 乱流混合 / エネルギー散逸 / ウェーブレット / 海氷 / 北極海・チャクチ海台 / 近慣性内部重力波 / エネルギーカスケード / 渦ー波ー乱流の相互作用効果 / 海氷減少 / 地球温暖化 / 海洋物理 / 海洋乱流 / 気候変動

【研究成果の概要】

本研究では、北極海における海氷変動と海洋内部の乱流混合エネルギーについて実態を解明すべく、船舶や係留系を用いた観測を執り行った。海氷が著しく後退する西部北極海に設置した係留系のデータを解析した結果、元来、海洋の乱流エネルギーが小さいと考えられている海域であるにもかかわらず、顕著な内部波や混合エネルギーの存在が確認された。これは、海氷後退の結果、大気と海洋間で熱や運動量の交換が拡大していることに起因する。この変化は、海氷が比較的少ない初夏や結氷初期に、海氷が風に対して敏感に応答することで、海洋上層に同じ周期の波動が発生し、下方伝搬した結果と考えられる。

【研究の社会的意義】

上述のように、地球温暖化の影響で海氷が著しく減少し続ける北極海において、海洋が大気に接する時間が増加することは自明である。変化が著しい北極海において、海洋がこの変化にどのように応答しているのか？と言う問いに対して、係留系を用いた直接的な海氷や海洋流速の現場観測を執り行い、通年におよぶ貴重な実測データを取得した。その詳細なデータ解析から、北極海の海洋では、地球温暖化に端を発した海氷減少の影響がすでに中・深層にまでおよび始めていることを提示できた点は、学術コミュニティのみならず社会全体に与える影響力は決して小さくないと考える。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】25241001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海氷 / 気候変動 / 南極底層水 / 沿岸ポリニヤ / フラジルアイス / 定着氷 / マイクロ波放射計 / ケープダンレー底層水 / 海洋物理 / アデリーランド底層水 / リモートセンシング / 高密度陸棚水 / 酸素同位体 / ロス棚氷ポリニヤ / ビンセネス湾ポリニヤ / 非静水圧モデル

【研究成果の概要】

東南極を中心として、沿岸ポリニヤでの高海氷生成による底層水形成の詳細を明らかにした。南大洋第2の海氷生産域であるケープダンレーポリニヤでは、係留系観測等から、海中フラジルアイス生成による高海氷生産過程や、高密度水が混合・変質して底層水に至る過程を明らかにした。第3の海氷生産域であったメルツポリニヤでは、氷河舌の崩壊によって海氷生産量が半減し、底層水生成が大きく減少していることが示された。これら以外に、東南極ではプリッツ湾及びビンセネス湾でも小規模ではあるが高海氷生産による底層水形成が示され、ポリニヤ高海氷生産（正）と棚氷融解（負）の効果の兼ね合いで底層水形成が決まることも示唆された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)

【研究分野】層位・古生物学

【研究領域課題番号】23244102 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

南大洋 / 海氷 / 南極周極流 / セディメントウェーブ / 気候変動 / 生物ポンプ / バイオマーカー / ダスト / 南極 / IRD / 珪藻 / 酸素同位体比 / 南極氷床 / 氷期

【研究成果の概要】

南大洋インド洋区のコンラッドライズにおいて，南極周極流の影響によって形成された巨大砂丘様海底地形（セディメントウェーブ）を新たに発見した。海底下地質構造解析を基にしたセディメントウェーブ形成史から，南極周極流がおよそ150万年前に北上したと推測される。
最終氷期には冬季海氷縁が少なくとも緯度として15度程度北側に移動し，その影響で表層は低塩分化して成層が強化されていた可能性が高い。この現象は氷期の大気CO2濃度低下に大きく寄与していたであろう。また，冬季海氷分布は氷期の間に数千年スケールの周期で南北振動していた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-11-18 - 2014-03-31

【配分額】16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)