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，我们利用“白濑”号破冰船和“海鹰丸”号训练船在托滕冰川周围水域（包括冰锋）以及澳大利亚-南极盆地进行了海洋学观测。 Shirase观测包括从被认为是暖水循环区域的大陆架斜坡区域到托滕冰架冰锋的水温和盐度以及海底地形的观测。我们还成功地恢复了两个系泊系统并安装了一个。与此同时，在“海鹰丸”观测中，我们对海洋立涡进行了横断面观测（水温、盐度、绝对流速），并在波因塞特涡的中心和东端安装了系泊系统。 Umitaka Maru的剖面观测结果表明，每个立式海洋涡流都呈现出正压流速度结构，但涡流西侧的北向流速度向海底逐渐增强。这被认为反映了南极底层水沿着洋脊流动，并且与之前的发现一致。此外，源自东经120度以东的环极地深水区的极地海洋热通量为8TW，表明大量的海洋热量正在向大陆架输送。此外，通过卫星数据分析、实地观测和数值模拟的综合分析，发现从大陆架到托滕冰川的大陆架上存在着与常设海洋涡旋相似的空间尺度的顺时针环流。研究表明，洋盆中的立式海洋涡流和大陆架中的顺时针环流有助于海洋热量从洋盆到托滕冰架的输送。新开发的卫星数据还用于估计南大洋环极深水的扩散和生物迁移。特别是，环极深水的扩散估计为100至500 m^2s^-1，等重层厚度的水平梯度变小，环极深水的扩散在其侵入的区域有增加的趋势我发现了一些东西。

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