Detail descriptions on structure and variations of the "Kuroshio" currents around the Izu-Ogasawara rdige

伊豆小笠原海脊周围“黑潮”流的结构和变化的详细描述

• 批准号: 22H01301
• 负责人: 市川 香
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01301/
• 关键词: 黒潮; 海面高度; 伊豆小笠原海嶺; GNSS; フェリー観測

黒潮の流向が北へ変わる伊豆海嶺周辺では，海底地形の影響を受けて流路の位置が短時間で大きく変わる。安全かつ効率的な漁業や操船への影響が大きいため，流路の正確な位置と変動の把握が求められている。しかし，この海域の観測網は現状では粗く，予報に使われるデータ同化モデルの主入力データである人工衛星海面高度計が10日・300km程度の分解能しかないため，数日以下の突発的な流軸変動は満足に捕捉できていない。上記の問題点を補うため，本研究は伊豆海嶺付近で黒潮を横断するフェリー橘丸にGNSSアンテナを取り付けて，高頻度の海面高度の計測を行う。海面からのGNSS反射波を用いるGNSS-R手法で海面とアンテナ間の距離を推定し船体の喫水の変化を推定する。またデータを長期間蓄積させて，高度観測値に含まれるジオイド高と潮汐を分離する。東海汽船と交渉し，2022年の橘丸のドック期間（6月）に装置アンテナとロガーを取り付け，観測を開始した。記録用PCや通信用モデムの発熱量が想定より大きく高温になる等の問題が頻発したが，強制排気ファン設置や通信時間帯の制限により，安定したデータ取得ができるようになった。取得したデータを解析したところ，以下の結果を得た。①フェリーのGNSSのみの単独測位の結果は誤差が大きく使用に耐えなかった。②国土地理院が設置しているGEONETを参照すれば，この問題は大幅に改善できた。新たに自前の参照点を設置しなくても個数は充分であった。③船内のPCで処理したデータであれば，東京湾停泊中に転送可能で，自前の通信局の設置も不要だった。④推定した高度にメートル単位の大きなバイアスが入ることがあった。船体からの反射波によるマルチパスを取得している可能性があり，今後の対応が必要である。⑤フェリーの航路が想定より変わるので，データの蓄積により長い期間が必要である。

在Izu Kai Ridge周围，黑发电流方向向北变化，由于海底地形的影响，流道的位置在短时间内发生了巨大变化。因为它对安全有效的捕鱼和船舶操纵具有很大的影响，因此需要准确了解流路径位置和波动。但是，目前，该海洋地区的观察网络很粗糙，由于用于预测的数据同化模型的卫星海平面高度计（用于预测的数据同化模型的主要输入数据）仅分辨率约为10天，而几天内突然的流动轴波动在几天内就无法令人满意。为了弥补上述问题，本研究使用GNSS天线连接渡轮tachibanamaru，该渡轮横穿Izu Ridge附近的黑素电流，以高频测量海平面。 GNSS-R方法使用GNSS反射从海面的波来估计海面与天线之间的距离，并估计船体草稿的变化。数据还累积了很长一段时间，以分离高空观测中包含的潮汐感应值。在与Tokai Kisen进行了谈判之后，设备天线和Logger在2022年的Tachibana Maru码头期间安装了（6月），并开始观察。频繁存在的问题，例如通过记录PC和通信调制解调器产生的热量比预期和更高的温度高，但是由于安装强制排气风扇以及对通信时间段的限制，现在可以使用稳定的数据获取。分析了获得的数据并获得以下结果。 1）仅渡轮的GNSS的结果就有很大的错误，无法承受使用。 2）参考日本地理空间信息局建立的Geonet可以大大改善此问题。这个数字就足够了，而不必设置我自己的参考点。 ③在固定东京湾时，PC在船上处理的数据可以转移，也无需安装自己的通信站。 ④估计高度可能存在很大的偏差。可能已经获得了使用船体反射波的多径，因此需要采取未来的措施。 ⑤轮渡路线的变化超过预期，因此由于数据积累，需要更长的时间。