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論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• On-Shelf Circulation of Warm Water Toward the Totten Ice Shelf, East Antarctica

  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. R. Rintoul, E. Wijk, J. S. Greenbaum, D. D. Blankenship, K. Saito, S. Aoki , 2023年08月

  Nature Communications , 14 (4995)

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• Shoaling of abyssal ventilation in the Eastern Indian Sector of the Southern Ocean

  Keishi Shimada, Yujiro Kitade, Shigeru Aoki, Kohei Mizobata, Lingqiao Cheng, Kunio T. Takahashi, Ryosuke Makabe, Jota Kanda & Tsuneo Odate , 2022年05月

  Communications Earth & Environment

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• Modeling seasonal-to-decadal ocean-cryosphere interactions along the Sabrina Coast, East Antarctica

  Kazuya Kusahara, Daisuke Hirano, Masakazu Fujii, Alexander Fraser, Takeshi Tamura, Kohei Mizobata, Guy Williams, and Shigeru Aoki , 2023年08月

  The Cryosphere

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• Diffusion of Circumpolar Deep Water towards Antarctica

  Kaihe Yamazaki, Shigeru Aoki, Kohei Mizobata , 2023年02月

  Journal of Geophysical Research: Oceans

  DOI

• Transport Processes of Seafloor Sediment From the Chukchi Shelf to the Western Arctic Basin

  Eiji Watanabe, Jonaotaro Onodera, Motoyo Itoh, Kohei Mizobata , 2022年04月

  JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS , 127 (4)

  DOI

  OACIS論文情報URL

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• The Pacific Arctic Region: Ecosystem Status and Trends in a Rapidly Changing Environment：J.M. Grebmeier and W. Maslowski (Eds.)

  Wang J. , H. Eicken, Y. Yu, X. Bai, J. Zhang, H. Hu, D. -R. Wang, M. Ikeda, K. Mizobata, J. Overland , 2014年04月

  Springer , 溝端は、ベーリング海峡から流入する太平洋水による海洋熱フラックスを衛星観測データから推定した。 , P65-100

• Remote Sensing of the Changing Oceans：Tang, Dan Ling (Ed.)

  Mizobata, K. , J. Wang, H. Hu, and D. Wang , 2011年05月

  Springer

• Low Primary Productivity in the Chukchi Sea Controlled by Warm Pacific Water: A Data-Model Fusion Study. In: D. Tang (eds) Remote Sensing of the Changing Oceans

  Mizobata, K, J. Wang, H. Hu, D. Wang , 2011年

  Springer , 0-0

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• 次世代南大洋海洋観測に対するパラメタリゼーション技術の開発と展開

  研究期間:  2022年04月  -  2027年03月  代表者:  渡辺豊

  基盤研究(S)  研究分担者  22H05003 

  現在、「南極氷床融解」の理解の遅れは気候変動予測のボトルネックとなっている。　このため、以下の項目を実施し、次世代の南大洋海洋観測に対するパラメタリゼーション（経験的関数化）技術の開発と展開を行うことで、南大洋における氷床融解の理解を深め、氷床融解と海洋生態系物質循環の相互作用の包括的な実態解明を目指す。

• 東南極における氷床－海氷－海洋システムの地域特性の解明

  研究期間:  2021年04月  -  2025年03月  代表者:  田村 岳史

  基盤研究(A)  研究分担者  21H04931 

  海による南極氷床の底面融解過程は、海水準将来予測の中で早急に解明すべき大きな不確定要素と位置づけられている。この底面融解過程は、主に外洋からの暖水流入と沿岸での海氷生産に伴う低温の高密度水の挙動によって制御されているが、卓越する素過程には地域特性が存在する事が明らかになりつつあり、氷床－海氷－海洋システムにおける地域特性の解明が課題となる。本課題では、南極氷床総量の約9割が存在する東南極に着目し、東南極沿岸を特徴付ける4海域に着目した観測・数値モデル比較・統合研究を行う事により、地形的な条件や大気・海洋の気候的条件等の地域特性と氷床底面融解・海氷生産との関連性を明らかにする。

• 東南極トッテン棚氷へ暖水を運ぶ巨大な定在海洋渦の成因と循環流量の変動要因の解明

  研究期間:  2021年04月  -  2025年03月  代表者:  溝端浩平

  基盤研究(B)  研究代表者  23K21745 

  全球の海水準上昇の将来予測において、最優先課題の一つは「南極氷床変動の実態把握」である。近年この氷床変動メカニズムとして、「沖合から輸送された暖水による氷床末端部（棚氷）の底面融解」が挙げられている（図1）。申請者らは独自の衛星データと現場観測から、莫大な氷床を有する東南極（東経領域）の陸棚斜面沖で「定在する巨大海洋渦（定在渦）」が、沖合の暖水を恒常的に大陸棚へ輸送することを明らかにした。一方、大陸棚への熱輸送量を左右する定在渦の成因や循環流量の変動要因は明らかになっていない。本研究では、東南極で顕著な氷床質量損失が指摘されはじめたトッテン棚氷の沖合において、「定在渦による熱輸送量」「定在渦の成因・循環流量の変動要因」を現場観測・衛星観
  測・数値実験の融合研究により定量的に明らかにする。

• 昇降式フロート観測のAIシステム化に関する基礎研究

  研究期間:  2020年07月  -  2024年03月  代表者:  北出 裕二郎

  挑戦的研究（開拓）  研究分担者  20K20634 

  本研究は、海洋ビッグデータを活用し、流れで受動的に移動する昇降式フロートによる観測を、計画的に流れに乗せて移動させ、能動的に観測するためのアルゴリズムの開発を行う基礎研究である。予定通りにフロートを移動させるには、高分解能・高精度の3次元流速情報が必要である。そこでまず、海面漂流ブイの追跡実験から衛星海面高度生データの最適補完法を開発し、その高分解能海面高度データと海洋観測ビッグデータを組込んだ数値モデルにより3次元流速場を推定する。次に、昇降式フロートを用いた3次元漂流実験を行い、流れ場の検証と移動予測を行う。さらに、適切な深度にフロートを待機させて目的地に導くためのアルゴリズムを開発する。
  本研究は、海洋ビッグデータを活用し、水平的に移動する機能を持たず流れで受動的に移動する昇降式フロートによる観測を、計画的に流れに乗せて移動させ、能動的に観測するためのアルゴリズムの開発を行う基礎研究である。フロートを計画通りに移動させるには、高分解能・高精度で3次元流速を推定する必要がある。本研究は、衛星海面高度の高分解能補間アルゴリズム開発、高分解能モデル開発と高精度化、フロートの現場実験による検証に分かれており、最終的に組み合わせてフロートの最適な昇降制御アルゴリズムの開発を行う。
  2021年度は実験用昇降式フロートの製造が遅れていたことから、当該経費とは別経費の所属機関経費で購入した自動昇降式フロート２基を用いた実験を先行的に実施した。2021年10月上旬に海鷹丸によりフロート2台を黒潮流域に投入し、待機深度調整による実験を実施した。この実験は当該課題の最終年度まで続ける予定である。実験の結果、同地点に投入した２つのフロートは100㎞以上離れるという全く異なる経路を漂流し、その後互いに近づくという挙動を示した。週に１回程度の計測とデータしか得られていないため、今後も継続した実験とデータの蓄積が必要である。
  再現モデルの開発においては、この異なる経路を再現するようにHYCOMのデータを境界条件とする数値モデルのチューニングの実施を始めた（継続中）。
  一方、船舶による現場実験の実施が困難な状況が想定されたため、これまで当該研究室において多くのデータが蓄積されている南大洋で得られたデータの解析から、自動昇降式フロートの漂流の評価と海洋物理現象との整合性の研究や物理現象と係留データとの整合性の研究を実施した。また、フロートの動きが海洋中規模渦の構造に大きく作用されることから、南大洋の渦運動の特徴をEKEの変動形態により評価した。これらの成果は投稿論文あるいは修士学位論文としてまとめられた。
  コロナ禍における諸々の事項と関連して、現場実験の中止や遅れがあり、特に以下のような遅れが生じている。
  （1）実験用の昇降式フロートを発注したが、機器製造会社で部品を調達できず機器の製造が８カ月程度遅れている。当該物品は2022年6月上旬納品予定となっている。（2）海面漂流ブイの現場実験の実施に当たり海鷹丸に乗船したが、入港等に関連した規制により対象海域まで行くことができず現場実験を断念した。
  現場実験に関して、これまで同一の海域で同時に実施することを想定して計画を進めていたが、成果として得られるアルゴリズムは汎用性があると考えられるため、現場実験はそれぞれ実施できる海域で適宜実験を行い、アルゴリズムの集約により海洋モデル、漂流モデルを改善していくこととする。これにより遅れている現場実験を同年度に並行して実施可能であると期待できる。
  海面漂流ブイの実験はこれまで蓄積されたデータが多くある南大洋にて実施し、衛星海面高度から地衡流として推定される流れとの比較を行う。高解像度で海面高度を評価するためのアルゴリズムの開発を行う。このアルゴリズムは、漂流再現モデルのもとになる海洋モデルの境界条件をして適用する。
  2022年度6月に納品が予定されている昇降式フロートを用いた現場実験を実施する。実施海域は黒潮流域で、東京海洋大学の神鷹丸により7月から8月に実施することを想定している。
  2021年度から継続して漂流再現モデルのチューニングを行い、再現精度が改善され次第、そのモデルをもとにしたフロート昇降制御の最適化アルゴリズム開発に移行する。

• トッテン棚氷融解の引き金：海洋渦が介在する沖合から棚氷への熱輸送過程の解明

  研究期間:  2020年04月  -  2022年03月  代表者:  溝端浩平

  新学術領域研究（公募研究）  研究代表者  20H04970 

  南極大陸の東経領域（東南極）の莫大な氷床は、融解すれば海面水位を50m上昇させる。氷床・棚氷の底面融解を促進させる要因は海洋からの暖水波及である。特に、東南極に位置するトッテン棚氷では著しい底面融解が報告されている。しかし、その一方で海洋の暖水が外洋から陸棚や棚氷にまで供給される過程については不明である。申請者の研究結果からトッテン棚氷の西側領域において、外洋から陸棚斜面への暖水波及に海洋渦が介在していることが示唆された。本研究では東南極の棚氷融解の爆心地「トッテン棚氷」の沖合から陸棚域において、渦の構造とその時空間変動要因、渦が介在する熱輸送過程について衛星観測と現場観測から明らかにする。

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