研究計画・方法
北太平洋亜寒帯海域における強い潮汐混合の実態と物質循環・生物生産に果たす役割を明らかにし、強い混合が18.6年周期で振動することが海洋及び気候の長期変動に及ぼす影響を明らかにすることを目的として、次の研究をおこなう。
- 潮汐による鉛直混合が大きいと予想される千島列島・オホーツク海・カムチャッカ・アリューシャン列島・ベーリング海・房総付近黒潮続流域並びに強鉛直混合海域において鉛直混合・水平輸送（安田（代表）・伊藤（連携研究者：以下連）・廣江（連））・物質分布（渡辺:研究分担者：以下分）・西岡（分）・中塚（連））・生物生産（池谷:研究協力者：以下協））の観測を行う。
- これらの海域における潮汐及び潮汐混合をモデル化する（中村（連）・勝又（連）・小松（分））。
- 観測とモデルを併せて鉛直混合を定量化する（観測・モデル関係者）。
- 過去の観測データを用いて海洋・気候の長周期変動と潮汐18.6年周期振動との関係を明らかにする（安田・渡辺（分）・中塚（連））。
- 観測に基づいて潮汐18.6年振動を組み込んだ高解像度海洋循環モデルを開発し、データ同化も併用し、海洋循環・海洋物質循環・生態系変動に対する影響を評価する（小松（分））。
- 観測に基づいて潮汐18.6年振動を組み込んだ大気海洋海氷結合モデルを開発し、潮汐18.6年 変動が気候に及ぼす影響を評価する（羽角（分）・建部（連））。
研究組織・分担・研究目的図（赤字：個別研究課題、*研究分担者**連携研究者***研究協力者）
以上の研究を実施するために、研究期間中毎年淡青丸観測を申請し、観測機器・手法の習熟を兼ねて、黒潮続流域において乱流観測・物質フラックス・生物観測を実施する。亜寒帯海域強混合域と予想されているオホーツク海・千島列島周辺海域においてロシア船を傭船して、観測を2009年及び2010年に実施すると共に、ベーリング海・アリューシャン列島海域において2010年に約35日間の白鳳丸（採択済み）の観測を実施し、乱流強度・物質輸送・生物生産を定量化する。また、白鳳丸航海を申請し、この他強乱流海域と予想されている海域における乱流観測を2011年に実施する。観測を実行するために、ロシア船傭船の他、乱流計・ウインチシステムの更新、硝酸連続プロファイラ、係留流速計、基礎生物生産速度の測定のため高速フラッシュ蛍光光度計（FRRF）を導入する。また、3名（乱流観測・生物化学・モデル）の非常勤研究員(PD)を雇用し、研究を進展させる。
20年度計画
1. 観測
2008年8-9月白鳳丸航海（35日間）において、西部北太平洋北緯50度付近亜寒帯海域から東経155度に沿って北緯10度熱帯域にかけて2000m深までの乱流計観測を実施し、乱流強度分布及び物質鉛直輸送・生態系との関連の観測を実施する（安田）。
淡青丸房総沖航海（２週間申請中）において、房総沿岸で2007年5月航海において観測された強混合域に係留系を設置し時系列観測を行うとともに、親潮と合流直後の黒潮続流域において2000mまでの乱流計を用いた詳細グリッド観測を実施する。また、漂流ブイを追跡しながら乱流・物質・生物生産の観測を行う（安田・伊藤・池谷）。
鉛直方向に詳細な硝酸プロファイルが測定でき、乱流計データと組み合わせ鉛直フラックスを算出できる硝酸塩連続プロファイラを導入（東大海洋研）し、本研究における栄養塩・生態系観測研究の基礎を構築する。硝酸塩連続プロファイラに習熟しプランクトン研究者である池谷透博士をPDとして雇用し、乱流と生態系の関連の研究を推進する。また、21年度のロシア船オホーツク海観測については、ロシア側と折衝し、計画を策定し観測を準備する（ロシア極東水文気象研究所所長Volkov, Y.N.博士：研究協力者）。2009年に予定されている白鳳丸アリューシャン・ベーリング海観測を行うために、シンポジウムを開催し観測計画のとりまとめを行う。
2006/2007ロシア船観測によって千島列島海域で得られた観測データの解析を進め、密度逆転からの乱流強度評価手法の検討を通じた密度データによる広域乱流定量化を図り（院生D1：八木）、千島列島付近での乱流による栄養塩鉛直輸送及び亜寒帯から亜熱帯への水平栄養塩輸送（院生D1：金子）の検討を進める。鉄分布観測データの検討（西岡）、化学トレーサ観測データの解析（渡辺）を行う。
2. 潮汐・乱流モデル
千島列島海域を対象にした非静水圧3次元モデルの結果を整理する（中村）。観測と理論をつなぐプロセスモデリングを行う（勝又）。
3. 鉛直混合の定量化
2006/2007年千島列島乱流観測とオホーツク海潮汐モデルを比較・検討することにより、乱流強度の時空間変動の原因を検討する（観測・モデル関係者）し、観測データを踏まえた乱流強度のパラメタリゼーションを考案する。高精度海洋大循環モデルへの乱流観測データの同化手法について検討を開始する（小松）。密度観測データや流速データなどより多くのデータから乱流強度を推定する手法を開発し、より広域・詳細な乱流強度分布を得る（安田）。
4. 長期変動資料解析
気候変動指標長期データ（木の年輪・サンゴ等）・海面水温データを用いた長期変動解析（安田）、海洋観測長期データを用いた解析（院生D3：長船）。栄養塩等長期資料の解析（渡辺）。木の年輪解析・海底堆積物解析による長期変動解析（中塚）。
5. 高解像度海洋モデル
観測された潮汐混合・18.6年潮汐振動を取り込むことができる高解像度海洋循環・生態系モデルの開発に着手する（小松）。
6. 気候モデル
予備的に実施した千島列島付近の潮汐混合を変動させた大気・海洋・海氷結合モデルの結果の解析を進める（羽角・建部）。長期変動観測との比較をおこない、モデルの妥当性を検討する（羽角・建部・安田）。
21年度以降計画
1. 観測
- オホーツク海・千島列島乱流混合観測(2009/5-6月) ロシア船クロモフ号を傭船 北大低温研と共同で航海実施予定（乱流観測約10日）。海峡部において乱流観測、漂流ブイ追跡乱流・物質・生物連続観測。本観測航海の前に、2000m深まで連続的に乱流観測ができるように、十分な長さのケーブルを巻いたウインチシステムを導入（東大海洋研）する。
- アリューシャン列島・ベーリング海白鳳丸観測（2009夏季）約35日間 安田代表・採択済み。アリューシャン列島周辺・ベーリング陸棚海域において乱流強度・水塊変質・輸送・生物生産を定量化する。乱流計観測、係留系等海流観測、漂流ブイ追跡乱流・物質・生物連続観測、水温・塩分・鉄・栄養塩・化学トレーサ等、生物観測を実施。加えて水平・鉛直に詳細な観測データを取得するために、航走しながらケーブル付きでセンサを曳航しウインチで上下させる航走式プロファイラMVP（Moving Vessel Profiler）を用いて広域・高水平解像度の密度・流速データから乱流強度の広域分布を観測するとともに海峡部での波動構造の詳細観測を行う（廣江）。海峡など強混合域での乱流観測とともに、強乱流域を閉じた観測ラインで囲み出入りする物質・渦位収支、水温・塩分・物質の鉛直プロファイルの変化を観測し、閉じた海域全体の乱流強度の見積もりを行う。ロシア船観測は許可が下りずにできずにいる観測を本航海で重点的に実施する。
- オホーツク海・千島列島・カムチャッカ乱流混合観測(2010年夏季) ロシア船クロモフ号を傭船し、北大低温研と共同で航海実施予定（本観測約30日）。海峡部において乱流観測、漂流ブイ追跡乱流・物質・生物連続観測を行うと共に、強混合域を閉じた観測ラインで囲い、物質・渦位収支、水温塩分物質鉛直プロファイルの変化を観測し、閉じた海域全体の乱流強度を評価する。
- 強混合域における乱流観測を行うために白鳳丸航海を2011年に申請する。
- 淡青丸航海(毎年申請予定)：黒潮続流域・日本沿岸域・伊豆小笠原海嶺域などの乱流観測、漂流ブイ追跡乱流・物質・生物連続観測を行うため淡青丸航海を毎年申請し、観測体制を維持する。
2. 潮汐・乱流モデル
千島列島海域を対象にした非静水圧3次元モデルの結果を整理する（中村）。観測と理論をつなぐプロセスモデリングを行う（勝又）。
3. 鉛直混合の定量化
2006/2007年千島列島乱流観測とオホーツク海潮汐モデルを比較・検討することにより、乱流強度の時空間変動の原因を検討する（観測・モデル関係者）し、観測データを踏まえた乱流強度のパラメタリゼーションを考案する。高精度海洋大循環モデルへの乱流観測データの同化手法について検討を開始する（小松）。密度観測データや流速データなどより多くのデータから乱流強度を推定する手法を開発し、より広域・詳細な乱流強度分布を得る（安田）。
4. 長期変動資料解析
気候変動指標長期データ（木の年輪・サンゴ等）・海面水温データを用いた長期変動解析（安田）、海洋観測長期データを用いた解析（院生D3：長船）。栄養塩等長期資料の解析（渡辺）。木の年輪解析・海底堆積物解析による長期変動解析（中塚）。
5. 高解像度海洋モデル
観測された潮汐混合・18.6年潮汐振動を取り込むことができる高解像度海洋循環・生態系モデルの開発に着手する（小松）。
6. 気候モデル
予備的に実施した千島列島付近の潮汐混合を変動させた大気・海洋・海氷結合モデルの結果の解析を進める（羽角・建部）。長期変動観測との比較をおこない、モデルの妥当性を検討する（羽角・建部・安田）。
