Elucidation of the formation mechanisms of the large standing oceanic eddy and the factors controlling eddy circulation contributing to warm water transport to the Totten Ice Shelf in East Antarctica

阐明海洋大涡的形成机制以及控制涡流环流导致温水向东南极洲托滕冰架输送的因素

• 批准号: 21H03587
• 负责人: 溝端 浩平
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03587/
• 关键词: トッテン棚氷; 定在海洋渦; 周極深層水; 棚氷底面融解; 熱輸送量

今年度は砕氷艦「しらせ」および練習船「海鷹丸」を用いて，アイスフロントを含むトッテン氷河周辺海域，オーストラリアー南極海盆における海洋観測を実施した。しらせ観測では，暖水循環域と目される大陸棚斜面域からトッテン棚氷アイスフロントまでの水温塩分観測および海底地形観測を実施した。また係留系2系の回収，1系の設置に成功した。一方，海鷹丸観測では，定在海洋渦の断面観測（水温，塩分，絶対流速）および，ポインセット渦の中心と東端における係留系設置を実施した。海鷹丸の断面観測結果から，各定在海洋渦は順圧的な流速構造を示すが，渦西側の北向き流速は海底に向かうにつれて徐々に強化されていた。これは海嶺に沿って流れる南極底層水を反映していると考えれられ，これまでの知見と整合的であった。また東経120度以東の周極深層水に起因する極向き海洋熱フラックスは8TWとなり，莫大な海洋熱が大陸棚へと輸送されていることが明らかになった。また衛星データ解析，現場観測，数値モデリングの統合解析から，大陸棚からトッテン氷河までの大陸棚には定在海洋渦と同様の空間スケールを持つ時計回り循環が存在していることも明らかになった。海盆域の定在海洋渦，大陸棚域の時計回り循環が，海盆からトッテン棚氷までの海洋熱輸送に寄与していることが示唆される。新規に開発した衛星データは，南大洋における周極深層水の拡散の見積もりや生物輸送の推定にも使用された。特に周極深層水の拡散については，100から500 m^2s^-1と推定され，等密度層厚の水平勾配が小さくなり，周極深層水が大陸棚へ侵入する海域で増大する傾向にあることがわかった。

今年，我们使用破冰船“郡”和训练船“ umitakamaru”在包括冰锋的水域和澳大利亚南极盆地进行了海洋观测。信息观察结果包括水温盐度观测和来自大陆架斜坡区域的海底地形观测，被认为是温水循环区域，到了冰架冰架。此外，我们能够恢复两个系泊系统并安装一个。同时，Kaitakamaru的观察结果包括横断面的海洋涡流（水温，盐度，绝对流速）和系泊系统的横截面观测，并安装在多层涡流的中心和东端。 Kaitakamaru的横截面观察表明，每个站立的海洋涡流都表现出压力速度的速度结构，但涡流西侧的北向流速度逐渐增强，因为它朝着海底驶向海底。可以认为这反映了沿着山脊流动的南极底水，并且与以前的发现一致。此外，由120度东经度的周围的深水引起的极地海洋热通量为8tw，揭示了大量的海热正在运输到大陆架。此外，对卫星数据分析，现场观测和数值建模的综合分析表明，从大陆架到totten冰川的大陆架上存在顺时针循环，该空间尺度与站立的海洋涡流相同。有人建议，盆地中的站立海洋涡流和大陆架的顺时针循环有助于从盆地到烫冰层的海洋热运输。新开发的卫星数据还用于估计南大洋中周围深水的扩散并估计生物运输。特别是，估计深水在圆周电极中的扩散为100至500 m^2s^-1，发现同性密度层厚度的水平梯度减小，并且圆周电极中的深水倾向于在深水侵入大陆架的水中增加。

项目成果

Horizontal diffusion due to medium-scale eddies in Meridional Ocean Circulation of Southern Ocean

南大洋经向海洋环流中中等规模涡旋引起的水平扩散

• 发表时间: 2022
• 作者: Kitade Yujiro;Kohei Mizobata;Keishi Shimada;Shigeru Aoki;Hiroshi Uchida
• 通讯作者: Hiroshi Uchida

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

Shoaling of abyssal ventilation in the Eastern Indian Sector of the Southern Ocean

南大洋东印度区深海通风浅滩

• DOI: 10.1038/s43247-022-00445-2
• 发表时间: 2022
• 期刊: Communications Earth & Environment
• 影响因子: 7.9
• 作者: Shimada Keishi;Kitade Yujiro;Aoki Shigeru;Mizobata Kohei;Cheng Lingqiao;Takahashi Kunio T.;Makabe Ryosuke;Kanda Jota;Odate Tsuneo
• 通讯作者: Odate Tsuneo

東京海洋大学 溝端浩平

东京海洋大学 沟端康平

On-Shelf Circulation of Warm Water Toward the Totten Ice Shelf, East Antarctica

南极洲东部托滕冰架上的温水循环

• 发表时间: 2022
• 作者: Hirano Daisuke;Tamura Takeshi;Kusahara Kazuya;Fujii Masakazu;Yamazaki Kaihe;Nakayama Yoshihiro;Kazuya Ono;Itaki Takuya;Aoyama Yuichi;Simizu Daisuke;Mizobata Kohei;Ohshima Keiichiro;Nogi Yoshifumi;Rintoul Stephen R.; van Wijk Esmee;Greenbaum Jamin S.;Blank
• 通讯作者: Blank