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。

南极沿海海洋拥有全球海平面波动和深海循环的关键。近年来，沿海大陆架上热点的热点在沿海大陆架上的热点在加速和南极冰盖的加速和融化中发挥了重要作用。同样很清楚的是，在热点融化的冰盖融化已经在长达长达长达长度的规模上波动，并且在底部水域中指出的低氯趋势在过去几年中从沿海冷点到深海床的消退已经逆转。在本研究主题中，为了阐明对南极冰盖的热供应机制及其时间变化，我们将通过现场船舶观测来阐明沿海热点的热供应过程，重点关注Weddel循环东部边缘的Cosmonon Sea，这是缓慢理解的。对海洋观测的分析表明，海上顺时针循环和南极斜坡的重要性是从开阔的海洋到海岸的热量途径。在过去的30年中，已经发现，南极的外围电流是开阔的海洋的热源，正在接近托特的大陆架。在Cosmonon海中，我们还发现了从海上到大陆架及其与年龄相关的波动的热供应路径的存在。考虑到这些时间变化，我们将领导国际氧同位素比率的国际联合观察网络，我们拥有强大的冰盖融化跟踪器，并旨在了解从冰盖到海洋及其十年长的波动的实际状态。在邓利角（Cape Dunley）海岸的一项分析（一个冷点）揭示了夏季高地面温度与融化冰架之间的联系。发现数值实验的组合可以充当发送底水形成时间的一种方式。这表明在未来的气候下，地表水融化的南极冰盖可能会导致深海循环的变化。

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