黒潮フロント域における低次生産に関する研究

黑潮前缘地区低阶生产研究

基本信息

批准号：
08760179
负责人：
笠井亮秀
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08760179/
关键词：
黒潮フロント低次生産栄養塩低気圧性渦

项目摘要

黒潮フロントの蛇行に伴う低気圧性渦は,マイワシ等の稚仔魚あるいはその餌生物の輸送や分布に大きな影響を及ぼしている.また黒潮フロント付近は生産性が高く稚仔魚にとって好都合な海域となっている.しかしこの低気圧性渦に対応した生物の分布・動態・生産性については,よく理解されていない.そこで本研究では,1994年5月に遠州灘の黒潮前線域における低気圧性渦を観測した結果に基づいて数値実験を行い,現実の海洋でどの様に植物プランクトン量,栄養塩濃度,水温運動エネルギーが変化するかを再現し,渦の発生に伴う生物生産量を定量的に堆定した.生物の基礎方程式は,クロロフィル濃度,植物プランクトン内窒素濃度,海水中の硝酸・亜硝酸態窒素濃度から構成されている.また物理モデルとしては,鉛直一次元モデルを用い,鉛直拡散係数はturbulent closureモデルから決定した.モデルを用いて数値実験を行った結果,渦が形成されてから4日目にそれまで一定であった植物プランクトンの増殖率が急速に減少すると共に,植物プランクトン内窒素濃度が最大となった.そして5日目にはクロロフィル濃度が最大値に達した.これらの結果は観測から求められた結果とよく一致している.また,海水中の硝酸態窒素濃度が1μM以下になった時点で増殖率は急速に低下したが,クロロフィル濃度はそれとは時間差を持って急速に減少していることから,植物プランクトンが二次生産を伴う捕食や沈降にまわされていることが分かった.またこれらの時間スケールとして渦が生成されてから約1週間弱で1サイクルの現象が終了することも,観測結果と一致する.この低気圧性渦による基礎生産量を見積もると,40gCm^<-2>y^<-1>となり,過去に推定された遠州灘沿岸域全体での基礎生産量の20〜30%を担っていると考えられる.

与黑发阵线弯曲有关的旋风涡流对少年幼虫的运输和分布有重大影响，例如沙丁鱼及其猎物生物。黑发前部的区域高效，是少年的便利水域。但是，与该旋风涡流相对应的生物的分布，动力和生产力尚不清楚。因此，在这项研究中，在1994年5月，在Enshu Nada的黑子前区域观察到了旋风涡流。根据结果，我们进行了数值实验，以重现真实海洋中的浮游植物量，养分浓度和水温动能的变化，并定量沉积与涡流产生相关的生物产生量。活生物体的基本方程包括叶绿素浓度，浮游植物中的氮浓度以及海水中的硝酸盐和硝酸盐氮浓度。此外，物理模型使用垂直的一维模型，垂直扩散系数是湍流的。结果是从封闭模型确定的。使用模型进行数值实验。到达该点一直持续的浮游植物的生长速率在涡流形成后的第四天突然下降，迅速降低，浮游植物中的氮浓度达到了最大值。在第五天，叶绿素浓度达到了最大值。这些结果与从观测值获得的结果非常吻合。此外，当海水的硝酸盐氮浓度降至1μm以下时，生长速率迅速降低，但叶绿素浓度也迅速降低，但叶绿素浓度也迅速降低。由于浮游植物随时间差而迅速减少，因此发现浮游植物正在随着二次产生而扩散到捕食和沉积。同样，该观察结果表明，一个现象周期在这些时间尺度上产生涡流后的一周不到一周。估计由于这种旋风涡流引起的基础产量为40GCM^<-2> y^<-1>，被认为是整个Enshu Nada沿海地区估计基底生产量的20-30％。