1999年10月から2008年1月の期間中、津軽海峡を航行するフェリーに設置した超音波流速計を使用して、当該海域における海流調査を実施した。津軽海峡における海流の特徴を把握することは、周辺に立地する原子力施設から放出される放射性物質の海洋拡散を予測する上で重要なことである。津軽暖流のメカニズムを解明することは、海洋学の観点からも非常に興味深いことである。本調査で整備した海流のデータセットは日毎のデータファイルから構成されており、各データファイルには表層から底層までの流速の東西・南北成分が記録されている。データが欠損している期間があるが、データセットには1999年10月から2008年1月まで合計2,211日分のデータファイルが格納されている。本報では、ユーザーが適切にデータセットを解析するために必要な情報を記載している。第1章では、海流調査の背景と目的を述べる。第2章では、超音波流速計を使用した調査方法について説明する。第3章では、データファイルのレコード形式とデータ取得率について説明するとともに、解析結果の一例を示す。最後に、第4章で本報の結論を述べる。セシウム137の海洋拡散相互比較シミュレーションを実施した。外洋で観測されたセシウム137濃度を比較的良好に再現していることが確認された。外洋を対象とした海洋拡散相互比較シミュレーションにより共通して示唆された。モデルと海洋大循環モデルを用いて数値シミュレーションを行ってきた。本研究では、事故後の約2か月間における放射性核種の移行を当時の海況場と関連させて解析を行った。その結果、おもに3月中旬に大気中へ放出された放射性核種は日本の東方向の太平洋の海表面に沈着し、それらが黒潮続流や海洋中規模渦等の海流により移行されたことが示唆される。海洋中へ直接放出された放射性核種は、おもに沿岸に沿って南下し、その後は黒潮続流により拡散されながら東に輸送されたと考えられる。Csの移行を数値シミュレーションにより計算した。計算結果は、海洋モニタリングで得られた観測点における放射性核種の時系列と良い一致を示した。Iが原因であることが示唆された。太平洋の日本の東海域における放射性核種の濃度分布を計算し、3月中旬に大気中へ放出された放射性核種の海表面への沈着の影響が大きいことを示唆した。再処理施設の通常運転時には、放射性廃液が海洋放出口から計画的に沿岸域に放出される。そのため再処理施設から沿岸海洋へ通常放出される放射性核種の移行挙動を理解することは、環境安全の観点からも重要である。モデルから構成される六ヶ所海域における放射性核種の移行挙動を予測する計算システムを開発した。モデルには、溶存態と懸濁態との吸脱着過程を取り扱う吸脱着モデルと、鉛直重力噴流モデルをコード化した。平常運転時には、施設から少量の放射性核種が海洋へ計画的に放出される。このため、再処理施設の平常時に海洋へ放出される放射性核種に起因する環境影響を把握することは、施設に対する周辺住民の理解・安心の醸成に貢献するうえで重要なことである。コードの整備を行った。コードに用いるパラメータを検討した。平常時及び異常時に海洋へ放出される放射性核種の移行を予測する海況予測システムを開発した。開発されたシステムのケーススタディを実施した結果、下記の結論が得られた。(1)沿岸域の海況予報は、海洋大循環モデルにデータ同化手法とネスティング手法を用いることにより、十分実用に耐えられるレベルに到達した。この値は一般公衆の線量限度よりも十分低い値である。Csは全体の約4%であった。Cs濃度は、当該海域で測定されたグローバルフォールアウトと同程度以下であった。2007/11本研究では、2000年4月から2002年6月の期間の、フェリー搭載音響ドップラー流向流速分布計(ADCP)観測から見積もられた、津軽暖流の流量変動について解析した。観測期間の前半は季節変動よりも20-30日周期の変動が卓越し、逆に後半では季節変動(春最小,秋最大)が卓越した。この変動と海峡周辺の水位差の変動との間にはよい相関が見られた。これについては予想の範囲内であった。一方で、流量変動に海峡周辺の局地風が影響していることを示唆する結果も得られた。モデルの境界値とするため、旧法人時代を含め1999年11月以降、津軽海峡における通過流の計測を継続して実施している。0.3Sv)の範囲で変動し、それが日本海と太平洋の水位差によって駆動されている可能性があることを示唆した。0.2Sv)であると見積もられた。1999年の結果と比較して、流量の変動範囲及び平均値に大きな違いはないものの、顕著な季節変動が見られないかわりに約30日周期の変動が見られることがわかった。0.3)ことがわかった。2007/03下北半島沖の太平洋北西部は複雑な水塊構造を成している。海況予報システムを構築するためには、海水循環モデルを使用してこの海域の循環や水塊構造を正確に再現する必要がある。そのため、ネスティング手法を適用してきた。海況場の計算結果を初期化するために四次元変分法を使用してデータ同化を適用している。2003年に行われた観測データと同時期の計算結果を比較したところ、海況予報システムが高い性能を持つことが確認された。システムの構築について解説するものである。モデルの整備、並びにモデルの検証と改良のための沈降粒子特性データの取得実験を担当している。本解説では、解析・予報システムの概要と整備の進捗状況を述べるとともに、システムを使用した予備計算結果を示した。予備計算の結果、データ同化モデルにより西部北太平洋における解析・予報結果が改善されることが理解され、また下北沖海域特有の沿岸モード(冬季)と渦モード(夏季)がほぼ再現されることがわかった。おける潮流と残差流(年周期変動)成分を見積もった。Saの3分潮を同時に分離することが不可能なことである。N2の4分潮を加えて調和解析を行った結果、空間的に安定し、卓越したK1分潮流を見積もることができた。平衡潮汐におけるK1とP1分潮の振幅比(約0.3)から推測して、K1分潮流の卓越は同時に、除外したP1分潮流の年周期変動成分に対する影響も無視できないことを意味する。検潮所におけるK1とP1分潮の潮位の振幅比と位相差の関係を潮流に仮定した調和解析を再び行い、過去に行われた係留流速観測結果に近いK1分潮流の調和定数を得ることができた。このような潮流成分の見積もり方法によって、津軽海峡内における年周期変動を提示することが初めて可能となった。2004/10http://ci.nii.ac.jp/naid/110000954121津軽海峡における流量変動と潮流特性を明らかにするために船底設置型ドップラー流速計による流速モニタリングを1999年10月29日から2000年3月31日までの期間行った。観測ラインは海峡中央部を横断するものであった。津軽海峡は北太平洋と日本海を結ぶ海峡であり対馬暖流の主要な流出口である。平均流の強流部はほぼ海峡中央部に位置し流れの向きは北東方向であった。その両側にあたる北海道と本州沿岸には反流が存在した。K1)分潮について解析した。海峡内の潮汐は一般に半日周潮が卓越しているが、潮流においてはK1とM2の海峡通過流量がそれぞれ0.72Svと0.52Svであり、日周潮が卓越していた。潮流による通過流量と潮汐の位相関係からK1は定在波の特徴を持ち、M2は進行波の特徴を持つことが明らかとなった。順圧的な構造を持つ半月周期の変動も明らかとなった。3cmと大きく、北太平洋沿岸では1cmに満たない。このことは津軽海峡に存在する半月周期の変動が津軽海峡の両出口でのMf分潮潮汐の振幅差に由来することを強く示唆している。2003/10津軽暖流の流速並びに流量の変動が、連続した海峡横断流速モニタリングデータから調べられた。1999/11-2000/03の期間流速断面の構造は定常的であり、中心部には津軽暖流が、その南北には還流が見られた。これらの流速は観測期間を通じ減少する傾向であった。同期間の津軽暖流の流量は流速の変動にともない2.1から1.1Svに減少しており、その平均流量は1.5Svであった。おける数十日周期の流速変動を調べた。主要10分潮の潮流成分をADCPデータからさし引いた後、不等間隔のデータに2種類のスペクトル解析法を適用した結果、西部陸棚上において10,25,60日の3周期帯の流速変動が卓越していると判断された。おけるADCP観測点間で、3周期帯の流速変動は水平的にほぼ同位相であった。25日周期変動の位相差はほとんどみられなかったが、60日周期変動は数日の顕著な位相差がみられた。この位相は、下層流が上層流よりも常に先行している。流れと風とのクロススペクトル解析を行った結果、10日周期帯の流速変動のみが風との高い相関を示し、北西風が北西流よりも約1.5日先行していた。これは、大島・三宅(1990)によるモデルからの見積もりとよく一致している。システムを構成する京都大学で開発された海洋大循環モデルの検証を行う。本システムでは、第一段階として太平洋北西部に対して四次元変分法を用いて初期条件を推定し、海況予測を行う。水平解像度は東西1/6度,南北1/8度である。これに二段階のネスティング手法を用いて高解像度化し、最終的には東北沖と北海道南岸を含む海域を東西1/54度,南北1/72度のモデルで計算を行う。この海域は、津軽海峡から流出した津軽暖水が夏季から秋季にかけて渦を形成し、一方冬季から春季には岸沿いに南下することが知られている。C以上の水温域を津軽暖水の指標とし、その面積の季節変化を解析したところ、渦モードから沿岸モードへの移行過程と沿岸モードから渦モードへの移行過程がよく再現されていることが確認された。夏季には親潮水がこの海域に流入して強い南下流を形成することがわかった。RDI,150kHz)を搭載し、海峡通過流の連続観測を行った。2004年3月について流量の経時変化と期間平均流量を報告し、この流量変動の駆動要因について考察した。その結果、(1)津軽海峡内での流速,流量分布を明らかにした。0.24Svの平均値を得た。30日周期の比較的大きな振幅を持つ変動が観測された。(4)津軽暖流は、おもに、海峡周辺の水位差によって駆動されている。津軽暖流は津軽海峡から太平洋に出た後、夏から秋にかけて津軽海峡の東で時計回りの循環(津軽ジャイア)を形成することが知られている。過去の研究から、津軽ジャイアが形成される条件は津軽海峡から流出する低密度水と混合する高密度水とで形成される内部変形半径が海峡幅より大きくなる必要があることが示されている。津軽ジャイアの形成過程についてはほとんど明らかになっていない。本研究では、数値モデルと観測データを使用して、津軽ジャイアの形成過程を解明することを目的としている。使用した数値モデルは京都大学が開発した海洋大循環モデルであり、4次元変分法を用いて北西太平洋の数値計算を行った後に2段階のネスティングを行って、下北半島沖の海域を約1.5kmの解像度で計算した。数値計算結果と観測結果から、親潮が津軽暖流の間に貫入して生じる沿岸の強い南下流と発達した津軽ジャイアの沿岸からの切離に大きな関係があることが示唆された。本州北端に位置する下北半島周辺海域は高温高塩分の海水が日本海から津軽海峡を通過して低温の親潮と混合し、複雑な海洋構造が観測されている。海況予報システムを開発するためには、このような水塊構造を数値モデルで詳細に再現することが必要である。そこで1-2km程度の詳細水平格子及び4次元変分法を用いたデータ同化手法を用いて2003年における対象海域の予報計算を実施した(現況再現実験)ところ、良好な再現結果を得た。モデルの境界値とするため、旧法人時代を含め1999年11月以降、津軽海峡における通過流の計測を継続して実施している。0.3Sv)の範囲で変動し、それが日本海と太平洋の水位差によって駆動されている可能性があることを示唆した。0.2Sv)であると見積もられた。1999年の結果と比較して、流量の変動範囲及び平均値に大きな違いはないものの、顕著な季節変動が見られないかわりに約30日周期の変動が見られることがわかった。発表時には、この結果に加え通過流の主要な駆動要因と考えられる日本海内外の水位差あるいは風などの対応関係についても言及する予定である。