Global redistribution of heat, salt and materials induced by sea-ice processes

海冰过程引起的热量、盐和物质的全球重新分布

基本信息

批准号：
20H05707
负责人：
大島慶一郎
金额：
$ 126.21万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-08-31 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の最終目的である長期海氷生産量データの作成には、衛星マイクロ波放射計による薄氷厚及び海氷生産量の推定アルゴリズムの検証を現場データに基づいて行うことが最優先事項と考えた。本年度は、南極で第2位の海氷生産量を持ち、南極底層水生成域であることが発見されたケープダンレーポリニヤにおいて取得した係留系データを検証に用いた。解析では、ADCP（超音波流速プロファイラー）の後方散乱強度の詳細な分析を行い、海中内部100m近くまでフラジルアイスが出現するイベントが頻繁に生じていることを発見した。さらに、海中フラジルアイスは新規に開発した衛星マイクロ波放射計AMSRの海氷タイプアルゴリズムによっても見事に検知できることもわかった。加えて、新規アルゴリズムによる熱的氷厚と熱収支計算から推定した海氷生産量による塩分変化は、観測された塩分の変動をよく説明する。これらの検証から、新規開発した海氷タイプ識別・薄氷厚アルゴリズムと海氷生産量見積もり手法の有効性が示された。深くまでフラジルアイスが達すると海底の鉄を含む堆積物の海氷への取り込みが行われることになる。海氷を介した物質循環において、最もわかっていない海氷への物質の取り込み過程に対しても、重要な知見を与えるものと考える。これらの成果論文Ohshima et al.(2022)は、Science Advances誌のFOCUS論文として取り上げられた。次に、この有効性が示されたAMSRアルゴリズムと熱収支計算から統一した手法を用いて、全球でのフラジルアイス域と海氷生産量の見積もりとマッピングも行った。新規の観測としては、南大洋では第64次日本南極地域観測隊のもと、海氷融解直後の海域で集中的にXCTD観測を行い、オホーツク海では漁船の傭船による海洋観測を行い、それぞれの海域で海氷融解量分布の推定を行った。

为了创建长期海冰生产数据，这是本研究的最终目标，首要任务是验证基于现场数据的卫星微波辐射计的薄冰厚度和海冰生产估算算法。今年，我们使用了在南极洲第二大海冰产量、并被发现是南极底水产区的邓利角冰间湖获取的系泊系统数据进行验证。在分析中，我们对ADCP（超声波流量剖面仪）的后向散射强度进行了详细分析，发现Frasil冰在水下近100米处出现的事件经常发生。此外，还发现利用新研制的卫星微波辐射计AMSR的海冰类型算法可以成功探测到水下碎冰。此外，根据热冰厚度和使用新算法的热平衡计算估算出的海冰产生导致的盐度变化，可以很好地解释观察到的盐度变化。这些验证证明了新开发的海冰类型识别/薄冰厚度算法和海冰产量估算方法的有效性。当弗拉西尔冰到达深处时，海底的含铁沉积物将融入海冰中。我们相信，这项研究将提供有关海冰物质吸收过程的重要知识，这是海冰物质循环中最不为人所知的方面。由此产生的论文 Ohshima 等人 (2022) 被《科学进展》列为焦点论文。接下来，使用基于 AMSR 算法（已被证明是有效的）的统一方法和热量收支计算，我们还估计并绘制了全球碎冰面积和海冰产量。新的观测包括第64次日本南极考察队在海冰融化后立即对南大洋进行的密集XCTD观测，以及利用包租渔船在鄂霍次克海进行的海洋学观测，估算了海冰融化的分布。在海洋区域。

项目成果

期刊论文数量（107）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

南大洋ケープダンレー沖夏季の流氷における珪藻Fragilariopsis curtaのブルーム

南大洋邓利角夏季浮冰上的脆弱硅藻盛开

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋啓伍; 伊藤優人; 真壁竜介; 佐野雅美; 大島慶一郎
通讯作者：
大島慶一郎

The 19-year (2002-20) time series of annual sea-ice production in all Antarctic coastal polynyas based on AMSR-E/2 satellite observations

基于 AMSR-E/2 卫星观测的所有南极沿海冰间湖 19 年（2002-20）年海冰产量时间序列

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nihashi S.; T. Tamura; K. I. Ohshima
通讯作者：
K. I. Ohshima

On-shelf warm water circulation toward Totten Ice Shelf, East Antarctica

流向东南极洲托滕冰架的陆架温水循环

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hirano D.; T. Tamura; K. Kusahara; M. Fujii; K. Yamazaki; Y. Nakayama; K. Ono; T. Itaki; Y. Aoyama; D. Simizu; K. Mizobata; K. I. Ohshima; Y. Nogi; S. Aoki
通讯作者：
S. Aoki

Seasonal variability in vertical distribution of zooplankton in the Antarctic seasonal ice zone

南极季节性冰区浮游动物垂直分布的季节变化