海洋循環の将来変化が温暖化による海洋溶存酸素濃度の低下に与える影響

未来海洋环流变化对全球变暖导致海洋溶解氧浓度下降的影响

• 批准号: 17J06082
• 负责人: 寺田 美緒
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06082/
• 关键词: 赤道湧昇; 地球温暖化; CMIP5; 熱帯太平洋; 熱帯大西洋; 赤道潜流; 湧昇流

熱帯域の湧昇流は，表層への栄養塩供給を介して海洋内部の溶存酸素に重要な影響を与える．湧昇流の将来変化として，CMIP3モデルの解析により太平洋および大西洋での減少が示された．この変化の要因には貿易風の変化に関係するエクマン湧昇および赤道潜流の変化が示唆されているが，これら要因が各深さでそれぞれどのように赤道湧昇変化に寄与するかについて，体系的な調査はされていなかった．よって当該年度では，赤道湧昇将来変化のより詳細なメカニズム解明を目的として，熱帯太平洋および熱帯大西洋における2100年までの湧昇流変化に関して，24のCMIP5モデルのRCP8.5シナリオの出力を解析した．熱帯太平洋では，湧昇流は表層付近の水深50-75mの海盆中央部と，75-200mの亜表層海盆東部で有意に大きく減少する．海盆中央部の表層付近では湧昇流の減少が7割のモデルで生じる一方，東部熱帯太平洋亜表層では全モデルで湧昇流が減少する．熱帯大西洋では，中央から西部の水深50-150m付近で8割のモデルが湧昇流の減少を示すが，その振幅は熱帯太平洋の3割程度である．湧昇流変化のメカニズムを詳しく調査するために，海洋内部の三次元的な循環場および密度構造に基づいて，湧昇流変化を等密度面に並行する成分と，等密度面に直交する成分とに分けて解析を行った．特に，大きな湧昇流の減少を示す熱帯太平洋に注目した．その結果，熱帯太平洋の表層約50m深における湧昇流の減少は，エクマン発散の弱まりで生じる等密度面直交な湧昇流変化成分の減少により生じることを明らかにした．また東太平洋亜表層における湧昇流の減少は，熱帯太平洋亜表層を東西に流れる赤道潜流が平坦化し，密度面平行な湧昇流成分が減少することで説明できることを明らかにした．さらに，密度面直交および平行などちらの湧昇流変化も，貿易風の弱まりによって生じていることが明らかになった．

热带上升植物通过向表面的营养供应供应对海洋中溶解的氧气产生重大影响。上升流的未来变化是对CMIP3模型的分析，显示太平洋和大西洋的下降。这一变化的因素表明，埃克曼上升流和赤道淹没流与贸易风的变化有关，但是尚未对这些因素如何促进每个深度的赤道上升变化的变化进行系统的调查。因此，在这个财政年度，我们分析了24个CMIP5模型的RCP8.5方案的输出，内容涉及在热带太平洋和热带大西洋的上升变化，最高可达2100，目的是阐明赤道上升膨胀未来变化的更详细机制。在热带太平洋中，中央盆地的上升流在地表附近和东部地下盆地的深度为75-200m的深度显着下降。虽然70％的模型经历了中央盆地表面附近的上升流量减少，但东部热带太平洋地下的所有模型中上升流量都会下降。在热带大西洋中，有80％的模型显示出从中部到西部的50-150m深度上升流的降低，但幅度约为热带太平洋的30％。为了研究上流流量变化的机理，我们分析了基于海洋内部三维循环场和密度结构的垂直于等质密度平面平行于垂直于同性密度平面的同学平面和组件平行的成分。特别是，我们专注于热带太平洋，这表现出上升流的大幅度减少。结果，发现在热带太平洋表面层深约50m处上升流的减少是由于Ekmann偏差弱化而导致的异构性正交正交上升流变化分量的减少引起的。我们还揭示了东太平洋地下的上升流减小，可以通过沿热带太平洋地下向西的赤道地下流的扁平，以及与密度平面并行的上升流量分量的减少。此外，据揭示了密度平面正交和平行上升的变化，这是由于贸易风的减弱而发生的。

项目成果

Projected sea level rise, gyre circulation and water mass formation in the North Pacific: CMIP5 inter-model analysis

北太平洋预计海平面上升、环流和水团形成：CMIP5 模型间分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Mio Terada;Shoshiro Minobe
• 通讯作者: Shoshiro Minobe

Mechanisms of future upwelling change in the equatorial Pacific using CMIP5 models

利用CMIP5模型研究赤道太平洋未来上升流变化机制

• 发表时间: 2018
• 作者: 平野央人;Mio Terada;寺田美緒;Mio Terada
• 通讯作者: Mio Terada

CMIP5モデルにおいて東部熱帯太平洋の湧昇流に将来変化をもたらすメカニズム

CMIP5模型中热带东部太平洋上升流未来变化的机制

• 发表时间: 2017
• 作者: 小守信正;田口文明;吉田聡;土井威志;野中正見;寺田美緒，見延庄士郎
• 通讯作者: 寺田美緒，見延庄士郎

Mechanisms of future equatorial upwelling change: CMIP5 inter-model analysis

未来赤道上升流变化机制：CMIP5模型间分析

• 发表时间: 2018
• 作者: 平野央人;Mio Terada
• 通讯作者: Mio Terada

CMIP5モデルでの熱帯太平洋における湧昇流の将来変化とそのメカニズム

利用 CMIP5 模型预测热带太平洋上升流的未来变化及其机制

• 发表时间: 2018
• 作者: Komuro;Y.;Nakazawa;F.;Nagatsuka;N.;Hirabayashi;M.;Shigeyama;W.;Homma;T.;Goto-Azuma;K.;佐々木 梢,佐々木 翔,広田 雅和,林 孝雄,溝田 淳;寺田美緒，見延 庄士郎，Curtis Deutsch
• 通讯作者: 寺田美緒，見延 庄士郎，Curtis Deutsch