氷床融解と深層循環の揺らぎをつなぐ－東南極亜寒帯循環から沿岸への輸送過程ー

将冰盖融化与深层环流波动联系起来 - 从东南极亚北极环流到海岸的输送过程 -

• 批准号: 21H04918
• 负责人: 青木 茂
• 金额: $ 26.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04918/
• 关键词: 環境変動; 酸素安定同位体比; 南極海; 氷床融解; 十年規模変動; 棚氷海洋相互作用

南極沿岸海洋は地球の海水位変動と海洋深層循環の鍵を握る。近年加速する南極氷床の流出・融解には、沿岸大陸棚上のホットスポットにおける熱輸送が重要な役割を果たしている。また、ホットスポットでの氷床融解は十年規模で変動し、沿岸コールドスポットから深海底へ沈み込む底層水に指摘されていた低塩化傾向はここ数年で逆転したことも明らかになりつつある。本研究課題では、南極氷床への熱供給メカニズムとその時間的な変動を解明するため、理解の遅れたウェッデル循環東端のコスモノート海を中心に、沿岸ホットスポットへの熱供給プロセスを現場船舶観測により明らかにする。海洋観測の解析から、外洋から沿岸への熱の輸送経路として、沖合の時計回り循環と南極斜面流の重要性が明らかになった。ここ30年ほどで、トッテン沖では外洋の熱源である南極周極流が大陸棚に近づきつつあることが分かった。またコスモノート海では、沖合から大陸棚上への熱供給パスの存在やその経年変動の存在も分かった。こうした時間的変動を踏まえ、我々が強みをもつ氷床融解水のトレーサーである酸素同位体比の国際共同観測網を主導し、氷床から海洋への融解水流出の実態とその十年規模変動を周極的に把握することを目指す。コールドスポットであるケープダンレー沖の解析では、夏季の表層高温と棚氷融解のリンクが明らかになった。数値実験の併用により、底層水形成のタイミングを送らせる働きをすることが見出された。このことは、将来の気候では表層水起源の南極氷床融解が海洋深層循環変化につながる可能性を示唆している。

南极沿岸海洋是全球海平面波动和深海环流的关键。沿海大陆架热点地区的热传输对近年来南极冰盖加速流出和融化起着重要作用。人们也越来越清楚，热点地区的冰盖融化会在十年间出现波动，而且近年来从沿海冷点沉入深海海底的底层水盐度降低的趋势已发生逆转。在本研究项目中，为了阐明南极冰盖的供热机制及其随时间的波动，我们将利用一艘野外考察船，以威德尔东端的宇航员海为重点，研究沿海热点地区的供热过程。循环，这一点我们知之甚少，这将通过观察来揭示。对海洋观测的分析揭示了近海顺时针环流和南极斜坡流作为将热量从公海输送到海岸的路线的重要性。过去30年来，研究人员发现，公海热源南极绕极流正在向托滕海岸附近的大陆架靠拢。在宇航员海，我们还发现存在一条从近海到大陆架的供热路径，并且这条路径随着时间的推移而变化。鉴于这些时间波动，我们正在领导一个氧同位素比国际联合观测网络，这是冰盖融水的示踪剂，我们的优势在于全面了解情况。对邓利角海岸冷点的分析揭示了夏季地表温度与冰架融化之间的联系。通过数值实验的结合，发现该函数可以提前底水形成的时间。这表明，在未来的气候中，源自地表水的南极冰盖融化可能会导致深海环流的变化。

项目成果

Relationship between Southern Annular Mode and poleward ocean heat transport toward East Antarctic ice shelf

南环模与向南极东部冰架的极地海洋热传输之间的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: Mizobata Kohei;Takao Shitaro;Hirano Daisuke;Inoue Jun;Aoki Shigeru;Makabe Ryosuke
• 通讯作者: Makabe Ryosuke

Intensive observation campaign off Sabrina Coast, East Antarctica, to predict the future ice loss

东南极洲萨布丽娜海岸附近的密集观测活动，以预测未来的冰损失

• 发表时间: 2022
• 作者: Yamazaki Jumpei;Toyomaki Haruya;Nakayama Shouta M.M.;Yabe John;Muzandu Kaampwe;Jelinek Jaroslav;Yokoyama Shoko;Ikenaka Yoshinori;Takiguchi Mitsuyoshi;Ishizuka Mayumi;Aoki Shigeru
• 通讯作者: Aoki Shigeru

Diffusion of Circumpolar Deep Water Towards Antarctica

环极深水向南极洲扩散

• DOI: 10.1029/2022jc019422
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Oceans
• 作者: Yamazaki Kaihe;Aoki Shigeru;Mizobata Kohei
• 通讯作者: Mizobata Kohei

南極海の酸素安定同位体比δ18Oを測る

测量南大洋稳定氧同位素比 δ18O

The role of the Dotson Ice Shelf and circumpolar deep water as driver and source of dissolved and particulate iron and manganese in the Amundsen Sea polynya, Southern Ocean

• DOI: 10.1016/j.marchem.2022.104161
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: Marine Chemistry
• 影响因子: 3
• 作者: Mathijs H. van Manen;S. Aoki;C. Brussaard;T. Conway;C. Eich;L. Gerringa;Jinyoung Jung;Tae‐Wan Kim;Sang H. Lee;Youngju Lee;G. Reichart;Hung-An Tian;Flora Wille;R. Middag