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第 249回 大気海洋物理学・気候力学セミナー のおしらせ

日　時： 10月 31日(木) 午前 09:30
場　所： 環境科学院 D棟2階 D201号室

発表者： 柏瀬　晴彦 (D3)
\\ Haruhiko Kashiwase(D3)
題名：夏季北極海の海氷融解に対するice-ocean albedo feedbackの効果

発表者： 松田　淳二 (D3)
\\Yukihiro Takahashi(D3)
題名：オホーツク海・ベーリング海・北太平洋の熱塩循環系とその塩分輸送
\\Overturning circulation in the Sea of Okhotsk, Bering Sea and North Pacific and its role of salinity advection

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夏季北極海の海氷融解に対するice-ocean albedo feedbackの効果
\\(柏瀬　晴彦\\Haruhiko Kashiwase）発表要旨 :
 
北極海は近年の温暖化の影響が最も顕著に現れている海域といえる。特に、夏季
の海氷面積が減少しており、2000 年代以降激減していること、海氷の厚さが減
少していることなどが報告されている。このような北極海での顕著な変化の背景
には、ice-ocean albedo feedbackと呼ばれる正のフィードバックが働いている
と考えられている。このフィードバックは海氷と開水面でアルベド（日射に対す
る反射率）が大きく異なる（それぞれ0.7 および0.07 程度）ことに起因してお
り、海氷が減少することでアルベドが減少（日射の吸収を促進）し、さらに海氷
が減少するというものである。ice-ocean albedo feedbackの効果は南極海やオ
ホーツク海といった季節海氷域での海氷融解プロセスにおいて重要な役割を持つ
ことが示唆されている（Nihashi and Cavalieri, 2006; Nihashi et al., 2011）
が、北極海においては定性的に言われているだけであり、定量的にそれを示した
研究はないといって良い。過去の研究によると、季節海氷域では夏季に開水面へ
大量の日射が吸収されることによって側面・底面融解が卓越する（Maykut and
Perovich, 1987）一方、北極海のような多年氷域では表面融解が卓越すると考え
られている（Maykut and Untersteiner, 1971）。しかし、海氷が激減した2007
年の場合、観測に基づいた熱収支解析の結果からはBeaufort海で平年の6倍近い
量の底面融解が起こっていたこと、その一方で表面融解は平年と差が無かったこ
とが示されており（Perovich et al., 2008）、季節海氷域の特徴を示している。
また、衛星観測からも北極海の多年氷域が減少していることが示されている（
Comiso, 2012）。このように、多年氷域であった北極海が海氷減少に伴って季節
海氷域化することで、海氷融解に南極海やオホーツク海と同様のice-ocean
albedo feedbackが効いてくる可能性が高くなった。そこで本研究では衛星マイ
クロ波放射計による海氷データを使用して北極海でのice-ocean albedo
feedbackの効果について明らかにすることをめざす。はじめに、衛星観測による
海氷分布を使用して熱収支解析を行った。その結果からは融解期に開水面から吸
収される熱が海氷面からのものと比較してかなり大きく、この熱量の季節・経年
変動が海氷融解の変動と良く対応することが示された。次に、海氷融解の変動が
何に関係しているかを明らかにするため、海氷後退が顕著な海域にboxを設定し
て気象データとの比較を行った。夏季の海氷の減少量を直前の地衡風の発散と比
較した結果、両者には正の相関があること、近年はその相関関係がより顕著であ
ることが示された。この結果は、風速場が発散傾向にあることで海氷密接度が低
下（海水面が増加）し、海洋表層への日射の吸収量が増加することで海氷融解が
促進される正のフィードバック、つまりice-ocean albedo feedbackが働いてい
る可能性を示唆するものである。


オホーツク海・ベーリング海・北太平洋の熱塩循環系とその塩分輸送
\\Overturning circulation in the Sea of Okhotsk, Bering Sea and
North Pacific and its role of salinity advection
\\(松田　淳二\\Junji Matsuda）発表要旨 :

Dense Shelf Water (DSW) formation in the northwestern continental shelf
in the Sea of Okhotsk is beginning of overturning circulation that
ventilates the intermediate layer of the North Pacific. On the other
hand, the Bering Sea water is advected to the Sea of Okhotsk by currents
such as the East Kamchatka Current and becomes the origin of DSW.
Using a high resolution North Pacific Ocean model with a curvilinear
grid as fine as 3km × 3km in the Sea of Okhotsk, we succeeded in
representing a detailed pathway associated with the thermohaline
circulation system from the Bering Sea, via the Sea of Okhotsk, to the
intermediate layer of the North Pacific. Sensitivity experiments to wind
stress showed drastic salinity change in subpolar region. High-salinity
water from subtropical gyre seemed to be advected to the surface layer
of the subpolar seas through the wind-driven overturning cell. The high
salinity caused DSW density increase, although its production rate didn'
t increase so much by the new definition of DSW. DSW subduction in the
Sea of Okhotsk advected the high-salinity water to the intermediate
layer, which caused the stratification change in the Sea of Okhotsk.

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