斜面下降流による南極底層水の混合過程の研究

下坡流对南极底层水的混合过程研究

基本信息

批准号：
07F07772
负责人：
青木茂
金额：
$ 1.47万
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

南極底層水は世界で最も高密度の水塊であり、深層大循環の主要な構成要素である。南極底層水は、主として沿岸陸棚域での冷却・海氷生成により生じた高密度陸棚水が、沖側の高温高塩分水を取り込みつつ陸棚斜面を流れ下ることで形成される。オーストラリア・南極海盆では、ロス海から西向きに流れてきた底層水に対して、アデリー海谷上を中心とするポリニア起源の高密度陸棚水が陸棚斜面上を下降して加わることによって、低温・低塩の底層水が生じると考えられてきた。このアデリーランド沖における斜面下降流の詳細な特性を把握するため、2001年1月と2004年10月に実施された船舶観測のデータを解析した。その結果、従来言われていたアデリー海谷からの下降流に加えて、より東側に位置するメルツ海谷からの二次的な下降流の存在が新たに明らかになった。この下降流はメルツ海谷上の低塩陸棚水に起因すると考えられる。ただし、底層水の水塊変質に及ぼす影響はアデリー海谷からの下降流に比べて小さい。1998年の係留系の連続データの解析とあわせて、主として冬季の下降流イベントにより、ロス海に起因するやや高温な性質が低温側へ断続的に変質することが分かった。これらにより、アデリー海谷より上流側のメルツ海谷からの下降流も南極底層水の低温・低塩化に関与していることが示された。このメルツ海谷上の高密度水形成の原因を調べるため、海氷生産の役割について検討した。人工衛星観測に基づく海氷生成量との比較から、メルツポリニアでの海氷生産は、係留データから見積もられる海水の密度との間に強い相関をもつことが分かった。人工衛星観測の結果は、マックロバートソンランド沖など東南極沿岸の随所でメルツポリニアに匹敵する海氷生産量を示している。このことは、より広域にわたって海洋底層まで達する下降流が生じている可能性を示唆するものである。

南极底水是世界上最密集的水质量，是深度循环的主要组成部分。南极底水是由高密度的架子水形成的，架子水的密度主要是由沿海货架区域的冷却和海冰形成产生的，从陆上斜坡上流动，在离岸侧占用高温度的高温度水。在澳大利亚南极盆地中，人们认为，当高密度的架子水（主要是在阿德利海谷上）被添加到从损失海流向向西流动的底部水中时，产生低温，低盐的底部水。为了了解Adelyland沿海坡度向下电流的详细特征，分析了2001年1月和2004年10月进行的船舶观测数据。结果，除了先前提到的阿德利海谷（Adeli Sea Valley）的下降电流外，还揭示了位于东侧的默茨海谷的次级向下电流。该下游被认为归因于梅尔茨海谷上的低盐架水。但是，底水对水质量改变的影响小于阿德利海谷的向下电流。除了对1998年系泊系统的连续数据进行分析外，还发现，由于海中损失造成的略有热特性，间歇性地向低温侧改变了，这主要是由于冬季的下流事件。这些结果表明，阿德莉海谷上游的默茨海谷的下游也导致南极底水中的低温和低氯化物。为了调查这种高密度水在默茨海谷地的原因，研究了海冰生产的作用。与基于卫星观测的海冰生产的比较表明，梅尔茨波林尼亚的海冰生产与系泊数据估计的海水密度有很强的相关性。卫星观测结果表明，海冰的生产与梅尔茨波林尼亚（包括Mac Robertsonland海岸）相当。这表明可能会发生向下电流到达更广阔区域的海底的可能性。