センター会議 平成30年度第5回(2018年8月22日)

海洋生態系動態変動研究グループ

共同研究

  • Univ. of Concepcion, Chile「チリ沿岸域における古海洋・生物および生物地球化学・海洋物理に関する基礎的研究」(継続中)
  • 北大低温研「オホーツク海、ベーリング海等の縁辺海を含む北太平洋亜寒帯域における物質循環と基礎生産の維持機構に関する研究」(継続中)
  • 茨城高専「飼育有孔虫の極微量安定同位体比分析による超精密環境代替指標の構築にむけた基礎的研究」(継続中)
  • オーストラリアCSIRO MoU「Planktonic community comparisons, including those of the Continuous Plankton Recorder in Australasian and Japanese regions」(継続中)
  • 東北大学「マイクロX線CT法による海洋プランクトンの超高精度骨格密度定量法 の新規開発」(継続中)
  • 水産研究・教育機構 東北区水産研究所「植物・動物プランクトンの遺伝的多様性に関する研究」(継続中)
  • 東京大学大気海洋研究所学際連携研究「生物ポンプにおける真菌類の役割(継続中)

観測

成果

  • Chiba S, Batten S, Martin CS, Ivory S, Miloslavich P, Weatherdon LV (2018) Zooplankton monitoirng to contribute towards addressing global biodiversity conservation challenges. Journal of Plankton Research (Horizons paper). doi:10.1093/plankt/fby030

Horizon Paperは、プランクトン学に関わる重要トピックに対する提言を目的とする論文である。この論文では、国連生物多様性条約(CBD) における愛知目標の達成度を評価するための公式インディケータ開発に海洋環境および海洋生物多様性の情報が十分活用されていない状況を分析し、動物プランクトン学のみならず、広く海洋学コミュニティに対し、その充実した観測ネットワークと豊富なデータを用いて、インディケータ開発に貢献することを推奨した。

  • Chen B, SL Smith (2018) Optimality-based approach for computationally efficient modeling of phytoplankton growth, chlorophyll-to-carbon, and nitrogen-to-carbon ratios.Ecol. Modell., in press.

2つの植物プランクトン成長モデル(最新の最適性をベースにした植物プラクトンモデル( PAHLOWモデル)とより一般的な簡便なモデル(MONODモデル))を用いて現場のC, N, Chlを表現するのに効果的なのはどちらのモデルか比較を行った。その結果、PAHLOWモデルの方が実験値と良い一致が見られ、現場の実測値を反映するモデルとしてより適していることがわかった。

人事

海洋大気戦略観測研究グループ

観測

  • 西部熱帯太平洋域Wave Glider観測(6月末から7月頭にかけてパラオから投入;植木;観測中)
  • 熱帯域における大気海洋相互作用研究のためのパラオ周辺域観測(6/24-28;谷口;パラオ)
  • 「西太平洋スーパーサイト網の構築と拡充に向けた観測研究」(MR18-04「みらい」) (7/19-9/5; 勝俣他;清水~チューク~関根浜)
  • 熱帯域における大気海洋相互作用研究のためのパラオ周辺域観測(9/16-21;谷口;パラオ)
  • 白鳳丸K18-6航海(10/23-12/31;インド洋航海;積み込み10/16)

共同研究

  • 共同研究「舶用ドップラーライダーを用いた海洋上の気流構造の観測研究」(京都大学、H28年〜3年間)
  • 共同研究「舶用ライダーを用いた海洋上の水蒸気・雲・エアロゾル変動観測の拡張(国立環境研究所、H28年〜3年間)

成果

  • Nagura, M., and S. Kouketsu (2018), Spiciness anomalies in the upper South Indian Ocean. J. Phys. Oceanogr., in press.

観測データと再解析データを用い、2004年から2015年までの南インド洋上層部におけるス パイシネス偏差(等密度面上の水温・塩分変動)を調べた。15°Sの24 -26 σθ面上のスパイシネス偏差に注目した。スパイシネス偏差の標準偏差は0.1 psuおよび 0.25°Cであり、温度躍層の上下動と同程度の水温変化を引き起こす。このスパイシネス偏差は25σθ 面が海面に露出する南東インド洋で形成され、高気圧性の亜熱帯循環によって15 °Sに広がり、最終的にはアフリカ大陸東海岸付近を通って赤道域に移流される。太平洋や大西洋のスパイシネス偏差はモード水内の水温塩分変動であり、その形成域では水温と塩分変動が密度に関して補償し合う関係にあるが、南インド洋ではこのような特徴が見られないことが分かった。これはインドネシア多島海から流入する淡水の影響で、南インド洋の表層塩分が他の海盆にない分布を持つためであると考えられる。25σθ の露出域における海面付近の水温塩分関係、および海面熱・淡水フラックスからスパイシネス偏差の形成量を見積もったところ、等密度面上の塩分偏差とよく一致した結果が得られ、スパイシネス偏差が局所的な熱・淡水フラックスによって形成されていることが分かった。気候変動モードとの関連を調べた結果、ニンガルーニーニョおよびエルニーニョによって南インド洋の貿易風の強さが変化し、海面熱フラックスの経年変動が生じてスパイシネス偏差が形成されているという可能性が提案された。

  • Katsumata, M., S. Mori, Hamada J.-I., M. Hattori, F. Syamsudin, M. D. Yamanaka, 2018: Diurnal cycle over a coastal area of the Maritime Continent as derived by special network ed soundings over Jakarta during HARIMAU2010. Prog. Earth Planet. Sci., accepted

海洋大陸沿岸域での日変化性降水とその環境場との関係を特別観測データの解析から明らか にした。観測はHARIMAU2010としてジャカルタ近郊で行われ、ラジオゾンデ網とCバンドレーダーによる特別観測データが得られた。レーダー・衛星では日中午後陸上での対流性降水と、夜間~明け方の層状性降水が観測された。ラジオゾンデ網データからは熱水収支解析を行った。結果、これら日変化対流は、全期間平均としては深い対流としてのインパクトを与えていた。しかし一方、収支解析結果の日変化コンポジットからは、以下のような詳細プロセスが明らかになった。それらは、(1) 午後 の対流性降水発生の直前の、対流圏下層の湿潤化;(2)対流性降水継続中にもかかわらず大気の湿潤化の継続;(3)夜間の層状性降水の維持における、それ以前に既に待機中に存在していたHydrometeor(雲粒等)の寄与;(4)早朝海上における降水雲の再発達、であった。

  • 米山邦夫, 勝俣昌己, 2018: 海洋地球研究船「みらい」搭載のドップラーレーダーを用いた観測研究. 気象研究ノート , 237, 218 -2

海洋循環研究グループ

観測

  • Argoフロート投入:Argo(12/47)、BGC(1/5)、Deep6000(1/17)、Deep4000(0/4) (細田、平野、赤澤)
  • みらいチリ沖leg1 (村田PI)、Argo, DeepApex投入点調整(平野、増田)

共同研究

  • 共同研究「次世代型深海用フロートに搭載する溶存酸素センサーの圧力特性の評価」(内田主任技術研究員・小林主任技術研究員・細田主任技術研究員・増田グループリーダー) (相手先:JFEアドバンテック)

成果

  • Kobayashi T.: Rapid volume reduction in Antarctic Bottom Water off the Adélie/George V Land coast observed by deep floats., Deep Sea Research I (in press)

南極大陸アデリー/ジョージ5世ランド沖の南極底層水AABWの近年の変化を深海用フロートおよび歴史的データを用いて解析した。2011年以降、AABWの厚みは約50 m yr-1のペースで減少しており、これは1990年代以降の平均的な速度の約4-5倍である。このAABWの体積減少を伴う深層(1900-4000dbar)の密度構造の変化により、5.0 mm yr -1の海面上昇が生じる。同海域では、海面高度計により5.8(標準誤差;±1.8) mm yr-1、表層の密度変化により0.5(±1.5) mm yr-1、海水の質量増加により2.0 mm yr-1(全球平均)の海面上昇(2011–2014年の平均)が見込まれ、本研究の結果はこれらと整合的である。このAABWの体積減少は、2010年2月にMertz氷河舌が崩壊 したために海氷生成が減少、アデリーランド 底層水(ALBW)の供給量が減少したためと考えられる。海氷生成域の状況が一変しており、短期間にALBWの供給量が以前のレベルに回復するのは難しいため、このAABWの急激な減少は長期間継続すると予想される。

全球海洋化学・物理研究グループ

観測

  • 開洋丸「音響調査機器試験及び採集具・海洋観測器等習熟航海」10月5日-19日、「南極海東インド洋区におけるナンキョクオキアミを中心とした生態系総合調査」12月3日-1月16日(勝又)
  • 長崎丸「温暖化に対して脆弱な日本海の循環システム変化がもたらす海洋環境への影響の検出<継続>日本海南部」10 月8日-13日(熊本)

共同研究

  • 受託研究:地球環境保全等試験研究費(地球一括)「漂流ブイによる海洋表層CO2分圧の中長期モニタリング観測-データ空白域の解消を目指して-」(H28-32 年度)
  • 受託研究:環境省・環境研究総合推進費「温暖化に対して脆弱な日本海の循環システム変化がもたらす海洋環境への影響の検出」(H28-30 年度)
  • 「次世代型深海用フロートに搭載する溶存酸素センサーの圧力特性の評価」相手先:JFEアドバンテック(H27-30 年度)
  • 新領域「熱―水―物質の巨大リザーバ:全球環境変動を駆動する南大洋・南極氷床」課題 A01「南極底層水を起源とする熱塩循環・物質循環のダイナミクス」(代表大島慶一郎)採択(H29-33 年度、分担研究者勝又)

成果

  • Y. Kumamoto, M. Aoyama, Y. Hamajima, E. Oka, A. Murata, Time evolution of Fukushima-derived radiocesium in the western subtropical gyre of the North Pacific Ocean by 2017, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry (accepted).

地球表層物質循環研究グループ

観測

  • 「みらい」MR18-04航海、清水~チューク, 7/18-8/12 (本多上席技術研究員松本技術研究員竹谷主任研究員)
  • 「地球表層物質循環研究のための陸域および離島での大気微量成分の観測」(8/23-25福江島 (宮川研究員), 辺戸、光州、合肥、ズベニゴロド、通年)
  • 「ボルネオと日本における、衛星観測による生態系機能・構造の評価の高精度化」に関する観測 8/24-28 ボルネオ観測 (永井主任研究員)
<以下は通年実施のもの>

共同研究

  • 海上・港湾・航空技術研究所港湾空港技術研究所「定期航路を活用した神奈川県沿岸域・東京湾における大気質・海況観測」(新規)実施計画書(説明者:宮川研究員)
  • 神戸大学「日本周辺海域での大気オゾン・前駆物質・エアロゾル(SLCPs)観測とモデルの統合的研究」(金谷グループリーダー)
  • 中国科学院大気物理研究所「環境及び気候変動に関連した大気組成変動に関する研究」(金谷グループリーダー竹谷主任研究員、宮川研究員)
  • 中国科学院安徽光学精密機械研究所、韓国光州科学技術院、ロシア科学アカデミー大気物理研究所「MAX-DOAS 法による大気組成国際観測網の推進」(金谷グループリーダー)

成果

  • Takigawa, M., M. Yamaguchi, F. Taketani, Y. Kanaya, Y. Kondo, Quasi-real-time simulation data of atmospheric components and meteorology in the Arctic region using the WRF-Chem model from August to September 2016 and 2017, accepted, Polar Data Journal.

「みらい」での北極航海等における大気組成観測支援および評価のための準リアルタイム化学天気予報モデルシミュレーションシステムを記述したもの。「みらい」での降水を含む気象場を、本システムは十分に高く再現することが示された。大気組成に関する本システムの精度は、福江島でのオゾン・ブラックカーボン観測との比較により評価された。

  • Kuwata, M., G. Neelam-Naganathan, T. Miyakawa, M. F. Khan, O. Kozan, M. Kawasaki, S. Sumin, and M. T. Latif (2018), Constraining the Emission of Particulate Matter from Indonesian Peatland Burning Using Continuous Observation Data, J. Geophys. Res., 123, https://doi:10.1002/2018JD028564

インドネシア・マレーシアなどに分布する泥炭地域は土地開発を目的に、人為的な火災を 繰り返し経験しており、東南アジア域における深刻なヘイズ発生の一因となっている。その火災に由来する大気エアロゾルの放出に関してはいまだ研究事例が少なく、現状のエミッションインベントリはごくわずかな結果を基に構築されている。本研究では、インドネシア及びマレーシアの大気環境モニタリングにより得られた大気エアロゾル (PM10) と一酸化炭素の連続観測データを用いて、2013年及び2014年の泥炭火災に起因するPM10の放出 係数(Emission factor, emission per fuel use, g/kg)を推 定した。それぞれ13 g/kg、19 g/kgであり、エミッションインベントリの一つであるGFEDで使用されている値(~10 g/kg)に比べて有意に高く、修正のための貴重な制約データを得ることに成功した。モデルシミュレーションによるヘイズ予測性能向上に資するものである。

  • 神谷秀明・沖一雄・Hyungjun KIM・小林秀樹 (2018) 全球3 次元放射伝達スキーム構築に向けた森林構造を表現するパラメータの比較研究, 水工学論文集第63巻(土木学会論文集B1(水工学), Vol.75, No.4)
  • Tang, W., Arellano, A. F., DiGangi, J. P., Choi, Y., Diskin, G. S., Agustí-Panareda, A., Parrington, M., Massart, S., Gaubert, B., Lee, Y., Kim, D., Jung, J., Hong, J., Hong, J.- W., Kanaya, Y., Lee, M., Stauffer, R. M., Thompson, A. M., Flynn, J. H., and Woo, J.-H.: Evaluating high-resolution forecasts of atmospheric CO and CO2 from a global prediction system during KORUS-AQ field campaign, Atmos. Chem. Phys., 18, 11007-11030, ttps://doi.org/10.5194/acp- 18-11007-2018, 2018.

受賞