共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 北海道オホーツク海沿岸に適する高解像度海氷予測計算手法に関する研究
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 東京大学新領域創成科学研究科
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 山口一

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 木村詞明 東京大学新領域創成科学研究科 助教

2

 三寺史夫 北大低温研 教授

研究目的 　オホーツク海は世界で最も低緯度に位置する海氷域である。海氷は気象や海洋生態系、さらには沿岸域の漁業、観光などの産業や社会生活に大きな影響を与えている。オホーツク海南部の北海道沿岸域は、季節変化の激しい東サハリン海流と宗谷暖流の影響を受けるとともに、地形性の中規模渦の発生により複雑な海洋構造を示し、それに伴い、海氷の分布や形態も複雑に変化している。本研究は、海氷の高解像度数値予測計算に加えて、衛星画像、沿岸レーダー画像などからこの海域の特徴的な海氷変動機構、海洋構造を抽出・解明し、それにより、海氷予報計算の基礎を作ることを目的とする。
　　
研究内容・成果 オホーツク海南部での細かい空間スケールの海氷の動きが、より広いスケールの海氷移流に及ぼす影響の検出に重点を置き、リモートセンシングデータを用いた解析を行った。
まず人工衛星NOAA搭載の可視・赤外センサーAVHRRの画像を用いて目視で判別可能な氷盤の移動の追跡を行ない、オホーツク海南部での海氷の動きの場の詳細を調査した。7000例以上の氷盤の追跡結果から、オホーツク海南部には数十キロメートルから百キロメートルスケールの海洋渦に伴う海氷の渦や局所的な速い流れが見られることを見いだした。それらの位置や強さは年によって異なっていた。さらに、より分解能の粗いマイクロ波放射計AMSR-Eの画像から海氷漂流速度を導出し、上記の海氷の動きの場と比較した。その結果、百キロメートルよりも細かいスケールの海氷の動きが、より広いスケールでの海氷の移流経路にも大きな影響を及ぼしていることが明らかになった。特に、樺太南部に出現する渦の位置と強さは、より北部の海氷が北海道沿岸域に輸送される量を大きく左右していた。また樺太のテルペニア湾南部では海氷の密集度により氷盤の移流経路が異なることが分かった。これらの結果は、オホーツク海南部の海氷域の変動、あるいは海氷による物質の輸送等を数値モデルで再現するためには、渦や幅の狭い速い流れ、さらには海氷の密集度による海氷の動きの変化を再現することが不可欠であることを示している。
一方、低温科学研究所の流氷レーダーによる2002年と2003年の観測データから、北海道沿岸域でのより細かいスケールでの海氷漂流速度場の検出を行なった。その結果、十キロメートルスケールの渦の消長の様子を捉えることに成功した。北海道沿岸域での海氷接岸予測のためには、それらの渦を数値モデルで再現することが必要であり、現在、その出現要因の解明に向けた解析を継続中である。
これらの結果を踏まえ、次年度にはオホーツク海南部での海氷予報を目指した数値モデルの改良、特に細かい空間スケールの現象を再現するための研究をすすめていく予定である。
　　
成果となる論文・学会発表等 Ayumi Fujisaki， Hajime Yamaguchi and Humio Mitsudera， Numerical experiments of air-ice drag coefficient and its impact on ice-ocean coupled system in the Sea of Okhotsk， Ocean Dynamics， 60(2)， 377-394， 2010.

Ayumi Fujisaki， Humio Mitsudera， and Hajime Yamaguchi， Dense shelf water formation process in the Sea of Okhotsk based on an ice-ocean coupled model， J. Geophys. Res.， 116， C03005， 2011.

Daisuke Nishizaki， Hajime Yamaguchi and Noriaki Kimura， Analysis of sea-ice tracks in the Sea of Okhotsk by using satellite images， Proc.26th International Symposium on Okhotsk Sea & Sea Ice (Mombetsu-11 Symposium， Mombetsu， Hokkaido， Feb. 20-25， 2011.