4 0 0 0 OA オホーツク海における海氷の減少イベントに対応する大気循環
- 著者
- 釜江 陽一 植田 宏昭 井上 知栄 三寺 史夫
- 出版者
- Meteorological Society of Japan
- 雑誌
- 気象集誌. 第2輯 (ISSN:00261165)
- 巻号頁・発行日
- vol.101, no.2, pp.125-137, 2023 (Released:2023-03-07)
- 参考文献数
- 31
- 被引用文献数
- 1
冬季オホーツク海における海氷分布は、極東域および北太平洋域の大気と強く相互作用する。先行研究は、オホーツク海海氷面積の年々変動は広域の大気循環と対応することを指摘している。一方で、オホーツク海における海氷面積の数日から1週間程度の時間スケールでの急激な変動に対応する大気現象については明らかにされていない。本研究では、日ごとの高解像度海洋再解析データを用いることで、オホーツク海海氷密接度の急激な減少イベントをもたらす大気循環について調査した。1993年から2019年にかけて、海氷急減イベントを合計21事例抽出した。急減イベントに共通した大気循環の特徴として、オホーツク海南部における発達した温帯低気圧とベーリング海北部における高気圧偏差、およびその間の強い地表の南東風が確認された。海氷の季節的な張り出しを左右する気候学的な西風とは逆向きである強い南東風は、オホーツク海海氷密接度の急減をもたらす。オホーツク海北部と中部で起こる海氷の急減は、海氷の移流と東風に伴う海氷融解によって起こる。東へと移動する温帯低気圧は、海氷密接度の急減と北太平洋北部の海面気圧の低下をもたらし、結果としてオホーツク海海氷密接度の変動とアリューシャン低気圧の強度の変動の間には時間差が存在する。
3 0 0 0 OA オホーツク海・北太平洋中層の温暖化とそのメカニズムの解明
オホーツク海から北太平洋にかけての中層温暖化の実態を明らかにするとともに、熱塩(中層)循環の力学過程とその変動メカニズムの解明、および、その基礎となる高密度陸棚水(DSW)生成過程の解明を目的とした。北西陸棚域で生成されるDSWはここ50年間で約0.1PSU減少し軽くなっており、これが26.8-27.0σ_θでは温暖化シグナルとして現れている。数値実験の結果、DSWの塩分は、気温の上昇(海氷生成量の減少)、降水量の増加、風応力の変動の影響を受けて変動することが示された。一方、低緯度の亜熱帯循環中層では逆に低温化が顕著である。これは、70年代半ば以降、亜寒帯循環が強化され、親潮を通した亜寒帯から亜熱帯への低温水流入量が増加したためである。
2 0 0 0 オホーツク海における、海水・海氷・油の流動予測システムの開発
海水・海氷・油の流動予測の基盤となる3次元海洋モデルを開発・高精度化した。最終的には、分解能1/12度で、日本海と太平洋の海水交換も含み、日々の風応力と月平均の海面熱フラックスによって駆動されるモデルを開発した。係留系及び海洋レーダーより取得した測流データとモデルとの比較・検討により、東樺太海流・宗谷暖流に関しては非常に再現性のよいモデルを開発することができた。このモデルに粒子追跡法を取り入れて、サハリン油田起源の海水の漂流拡散を調べた。水平拡散の効果は、Markov-chain modelを仮定したランダムウォークを用いて取り入れた。表面下15mでは粒子の漂流はほとんど海流(東樺太海流)で決まり、粒子は東樺太海流に乗って樺太東を南下しあまり拡散せずに北海道沖に達する。表層(0m)では、風による漂流効果も受けるので、サハリン沖の粒子の漂流は卓越風の風向に大きく依存する。沖向き成分の風が強い年は、表面の粒子は東樺太海流の主流からはずれ、北海道沖まで到達する粒子の割合は大きく減じる。アムール川起源の汚染物質の流動予測も同様に行い、東樺太海流による輸送効果の重要性が示された。2006年2・3月に起こった知床沿岸への油まみれ海鳥の漂着問題に、後方粒子追跡実験を適用し、死骸は11-12月のサハリン沿岸から流れてきた可能性が高いことを示した。潮流による拡散効果を正しく評価するために、主要4分潮のオホーツク海の3次元海洋潮流モデルを、観測との比較・検討に基づいて作成した。この潮汐モデルと上記の風成駆動モデルを組み合わせて粒子追跡実験を行うことで、より正確な流動予測モデルとなる。オホーツク海の海氷予測に関しては、その最大面積を予測するモデルを提出した。秋の北西部の気温とカムチャッカ沖の海面水温を用いることで、3ヶ月前の時点で、高い確度で最大海氷面積を予測できることを示した。
