第2回アルゴ将来構想検討会

第2回アルゴ将来構想検討会


世話人:羽角博康(東大AORI),石井正好(気象研),岡英太郎(東大AORI)


 今年3月に日本海洋学会春季大会シンポジウム「Argoの進むべき方向性 ―Argoによる研究成果と今後の展望―」が開催され,その中で,これまでに構築してきたArgo計画をいかに長期間持続しつつ,さらに発展させていくかについて, 日本の海洋コミュニティとしての考えをまとめていくための意見交換・議論が行われました.
 シンポジウムの結論の一つとして,継続的議論の場を設けることとなり,7月末に「第1回アルゴ将来構想検討会」がJAMSTEC東京事務所にて開催されました. 検討会では,世界および日本のArgo計画の現状と将来的な発展性が紹介されました. Argo計画は数年前に目標の3,000台展開を達成し,現在は水温・塩分を測るArgoコアミッション(*1)を維持しつつ, 生物地球科学的観測へと発展するフェーズに入っています. また,この維持と発展をどのような形で進めていくかが, 世界的な課題となっています(検討会での詳しい議論についてはこちらをご覧ください).

(*1)Argoコアミッション:全球Argo観測網の本来の目的である,北緯60度から南緯60度までの水深2000m以上の外洋域を300km四方に1台のフロートでカバーする水温・塩分観測のこと. この目的のためには3200本余りのフロートが必要であるが,現在コアミッションを担っているフロート数は2800本程度であり, 目標のカバレッジを達成していない.なお,このコアミッションはArgo計画開始当初に設定されたものであり,今後拡張される可能性はある.

 より具体的な議論を行うために,「第2回アルゴ将来構想検討会」を下記の日程で開催することとなりました.

開催案内


【日時・会場】

日時:11月19日(金)午後1時30分〜5時
会場:東京大学大気海洋研究所2階会議室(219)
参加者:オープン

【検討内容】


 まず数名の方に,データ同化,沿岸海洋,生物地球科学,温暖化など様々な角度から話題提供して頂く予定.
 その後, といった点についてフリーディスカッションを行う.今回はアルゴ運営者以外の人間が 世話人となり,より客観的な視点からアルゴ計画(特に,Argoコアミッション)の重要性を議論したい.



議事メモ


「日本のArgo計画が危機的な状況にある.海洋コミュニティーとして,Argo観測網の重要性と, Argo計画の存続と発展のためにすべきことを本検討会で議論する.」


1. 日本のArgo計画の現状

 国際Argo計画では,展開されるフロートについて,コアArgoに属するフロートとそれ以外のフロートとを分別し, 外洋域の全球観測網に必要なフロート密度と数を明確にしている.コアArgoとは,「60S-60Nの外洋域で, 3度間隔,10日毎に2000mから海面までの水温・塩分観測を行い,そのデータは,即時品質管理(rQC)を実施後24時間以内に公開し, さらに遅延モード品質管理(dQC)を施した高精度データも1年以内に公開するもの」,という定義である.その定義によると, 3200台程度の必要数に対し,現時点でコアArgoに該当するフロート運用数は約2600台である. その完成を最優先に目指しつつ,Argo計画を拡張させることが国際的なコンセンサスである.
 日本のArgo計画は,2000〜2004年にはミレニアムプロジェクトの下で,いわゆるコアArgoへの貢献を目的として開始されたが, その後のコアArgoへの貢献は,海洋研究開発機構(以下JAMSTEC)における特定の研究や観測システムの高度化を目的とし, そのために必要な基盤として継続してきた.現在のJAMSTEC戦略的海洋監視研究チームによる,コアArgoのためのフロート展開と, より高度な観測網を構築するための実験的展開という活動は,OceanObs'09で提言された,極域や深海, 生態系観測への拡張に関する国際Argo計画の課題とよく対応している.今後, それら発展的観測を統合した全球統合海洋観測網の構築には,コアArgoは核となる観測システムとなる.将来へ向け, 日本としてコアArgoへの貢献の必要性やその規模,根拠, あるいはコアArgoを含めた統合的な観測システム構築に向けた将来構想を明確に提示すべき時である.

2. 話題提供

(1) Argo観測網と温暖化

 Argo観測網の出現によって,温暖化に伴う全球貯熱量変動評価の誤差は半減し,塩分のデータカバレッジ率も劇的に改善した. この現実を考えると,温暖化解析と予測にとってArgo観測網等による海洋物理場の定常的長期的監視が必要不可欠である. それと同時に,モデルの改良と高度化も必須であり,モデル分野等からもArgo計画への貢献を得つつ, グライダー等などを利用したArgo観測網強化を図るために,新たな研究テーマの策定を進めるべきである. また,氷床融解による海面高度変動などのローカルな海洋変動の監視のためにもArgo観測網維持が必要になるため, この分野でもArgoフロートによる極域の観測を充実し,モデル分野と連携しつつモデルの開発・改善を進展させるべきである.

(2) データ同化の立場からみたArgo観測網の重要性

 Argo観測網のインパクト評価等から,おおよそ全球にフロート展開がなされた2006年にはそれ以前に比べデータ同化による海洋環境再現に明確な精度の向上がみられ, 例えば冬季北太平洋亜寒帯域等これまで船舶観測が困難だった海域の海洋環境再現性が向上した.また,4DVARを使った例では, Argoデータを同化することによってArgoフロートで観測される水温,塩分以外の物理量(流速,海面フラックス,風応力場)にも, モデル力学に準じた解析値の修正がなされ,結果として西岸境界流量の改善等もみられた.時空間的に均一なArgoデータは, time trajectoryを修正する同化手法には大変効果的である. データ同化による全球的な海洋環境再現が向上した状態を維持するためには,現状程度のフロート展開数が最低限必要である. 特に,北太平洋におけるモニタリングは海盆(global)規模ではエルニーニョやPacific Decadal Oscillation現象など, 海域(regional)規模では黒潮や,黒潮続流変動等と関連し,日本の気候変動解明に大きな役割を果たすと示唆されており, 今後も現状の年間100本程度の投入が望まれる.GODAE(全球海洋データ同化実験)では,全世界で行われている気候変動研究のために, 全球均質なArgo観測網が重要と認識しており, 後継のGODAE Ocean ViewでもOSSE(Observing System Simulations Experiment)等のタスクチームによりその実用性の検証を進める予定である. さらに,同化モデルのコミュニティーとして,大深度フロート,生態系同化システムへのデータ提供, 生態系観測用Argoフロートの開発・展開等に期待している.

(3) 沿岸海洋研究におけるArgo計画への期待

 豊後水道で起こる急潮を例に,具体的な活用例が紹介された.急潮は,養殖などへの負の影響が大きい反面, 高級魚の出現という正の影響ももたらされるため,その予測が熱望されていた.そこで, 黒潮の前線波動によって暖水舌が発達して起こる急潮をターゲットとし, Argoデータが同化されたJCOPE2(数値海況予測システム)のデータを外部条件に利用して,その予測システムの構築を行った. 急潮と強い関連がある前線波動の活動は,暖水渦が黒潮へ接近する現象と連動しているため, JCOPE2の外洋域でのデータの品質向上は非常に重要である.構築された予測システムは比較的水温変動の再現性がよく, 3か月後までの予測の情報提供を行うことで漁業への貢献が可能となる. 北西太平洋にArgoフロートを100km以下の間隔で高密度に展開できれば, 傾圧不安定や前線波動に影響を及ぼす物理過程をさらに良く再現でき,予測の精度が向上すると考えられる. OceanObs'09では,外洋域での海洋観測システムを社会貢献に繋ぐために,沿岸海洋研究との連携や漁業分野への貢献も重要視しており, その観点から,世界に先駆けた取り組みを行っているといえる. 日本はロスビー波の西方伝播によって東の沖合から海洋変動の情報が伝わる場所に位置し, このような活用例の情報発信には有利な場所といえる.

(4) 海洋炭素循環研究におけるArgoデータの活用可能性

 Argoデータによる水塊形成と輸送の情報は,二酸化炭素(以下CO2)輸送量の評価に結び付けることができる. より精度の高い評価のためには溶存酸素測定センサー(以下DOセンサー;精度(±1microMol/kg)保障が前提)による溶存酸素情報が必要である. CO2の直接測定には船舶観測のような厳しい精度が要求されるが,CO2センサーフロートの開発が実現すれば, CO2の増加速度の長期的な変動を計算することができ,さらにArgoデータによる水の沈み込み速度等の情報と組み合わせて, 海中のCO2輸送量を見積もることが可能となる.将来的には,全球を網羅する高精度のDO,CO2観測を実施することが重要であり, Argo観測網を補完する形で沿岸域にグライダーを利用した観測を実施することが理想である.また,Seaglider(グライダー)には, 現在フロートに取り付け可能なDOセンサーより応答速度の速い国産のセンサー"RINKO"がつけられ, これと船舶のデータを併用すれば,1microMol/kgの精度が出せるはずである.将来的にRINKOのArgoフロートへの応用が望まれる.

(5) 生物地球化学からのArgo計画への期待

 西部北太平洋や南太平洋を対象に「海の基本台帳」を作成し, 海水循環とその中で生じる物質循環や生物活動を包括的に把握する必要がある. 海の基本台帳は海洋基本法の理念に則った重要な課題であり,日本が世界に先駆けて,太平洋をモデルケースとして行い, 全世界にその手法を拡大させることが可能である.作成にあたり,DO,クロロフィル,pH,濁度,炭酸カルシウム, pCO2(二酸化炭素分圧),硝酸塩,ケイ酸,リン酸,FRRF(高速フラッシュ励起蛍光光度計), DOC(溶存有機炭素)のセンサーを搭載したArgoフロートの展開が望まれる.Argoフロート以外にも, 係留系や研究船を含めた観測網による,研究面だけでなく環境問題や海洋保全までの課題を網羅できる, 総合的な観測ネットワークを作っていくことが重要である.これを実現するために, 海洋に関して統合的に長期展望を持って行うことの出来る機関を国内に作るべきである.

3. フリーディスカッション

(1) 日本のコアArgoの実施体制と経緯について

(2) 国際動向と枠組み

(3)次へ向けた戦略・戦術


議事録はこちら