黒田 寛 (クロダ ヒロシ)

低温科学研究所 附属環オホーツク観測研究センター准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(工学), 愛媛大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 30531107
ORCID IDJ-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 低次・高次生態系
  • 海洋モニタリング・モデリング
  • 大陸棚域
  • 黒潮・親潮
  • 海洋物理・水産海洋
研究分野
  • 自然科学一般, 大気水圏科学, 水産海洋
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2025年04月 - 現在
    北海道大学, 低温科学研究所, 准教授, 日本国
  • 2020年07月 - 2025年03月
    国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(釧路)
  • 2016年 - 2020年06月
    国立研究開発法人水産研究・教育機構, 北海道区水産研究所(釧路)
  • 2006年 - 2015年
    独立行政法人水産総合研究センター
  • 2003年 - 2005年
    愛媛大学沿岸環境科学研究センター, Center for Marine Environmental Studies, 日本学術振興会特別研究員DC1

研究活動情報

■ 受賞
  • 2020年03月, 水産海洋学会, 2020年度 宇田賞
    海洋モニタリングとモデリングを融合した水産海洋研究のための新たな研究基盤の構築
  • 2018年03月, 水産海洋学会, 2018年度水産海洋学会論文賞
    黒田寛
  • 2010年10月, 北太平洋海洋科学機構 (PICES), ベストプレゼンテーション賞(POC)
    黒田寛
  • 2009年06月, 日仏海洋学会, 日仏海洋学会論文賞
    黒田寛
■ 論文
  • Ecological impact of algal-preying protists aplanochytrids (Labyrinthulea) as a source of docosahexaenoic acid for copepods in marine environments
    Tomi Morimoto; Yoko Hamamoto; Takanori Shono; Mayumi Ueda; Akira Kuwata; Yukiko Taniuchi; Hiroshi Kuroda; Kazuaki Tadokoro; Yuki Tsujimura; Toshiki Miyaoka; Taichi Mogi; Hiroyuki Imai; Ryosuke Nakai; Satoshi Nagai; Tomoko Matsumoto; Jun Kikuchi; Daiske Honda
    ISME communications, 2026年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Application of a hydrodynamic model to long-term monitoring data: exploring transport pathways to identify the source of high toxicity populations of Dinophysis fortii in aquaculture sites in northern Japan
    Akira Miyazono; Takanori Kuribayashi; Yasufumi Hada; Ken Asakura; Kazuma Kobayashi; Katsuhiko Mizuno; Wai Mun Lum; Sirje Sildever; Hiroshi Kuroda; Satoshi Nagai
    Harmful Algae, 2025年12月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Across-shelf scale-selective separation of a quasi-geostrophic current and internal gravity waves off southeastern Hokkaido, Japan
    Tatsuro Karaki; Yukiko Taniuchi; Hiromi Kasai; Hiroshi Kuroda
    Continental Shelf Research, 105606, 105606, Elsevier BV, 2025年11月, [査読有り], [最終著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Unprecedented oceanographic conditions in October 2024 around the Oyashio and coastal Oyashio off the southeastern coast of Hokkaido, Japan
    Hiroshi Kuroda; Yukiko Taniuchi; Takuya Nakanowatari
    Journal of Sea Research, 102588, 102588, Elsevier BV, 2025年04月23日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Decadal-scale reduction in net primary production in the western subarctic North Pacific: impact of lateral transport of dissolved iron from the Sea of Okhotsk
    Takuya Nakanowatari; Tomohiro Nakamura; Humio Mitsudera; Jun Nishioka; Hatsumi Nishikawa; Hiroshi Kuroda; Keisuke Uchimoto
    Environmental Research Letters, 20, 5, 054027, 054027, IOP Publishing, 2025年04月11日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Abstract

    The subarctic North Pacific (SNP) is a high-nutrient low-chlorophyll region in which decoupling of dissolved iron (dFe) and macronutrient is an essential control of primary production. In this study, we evaluate the influence of decadal-scale climate change on the net primary production (NPP) in the SNP by performing a hindcast experiment for 1979–2016 using an ice–ocean coupled model with a simple biogeochemical model with iron cycle. Simulation results show a significant NPP decrease in the subtropical–subarctic gyre boundary (SGB) region since the 1990s; the trend is −48 mgC m−2 d−1/37 years with a magnitude that is 14.3% of the climatological mean NPP. The NPP decrease in the SGB is prominent during the spring, indicating weakening of the spring bloom. Diagnostic analysis of simulation data reveals that the NPP decrease in the SGB can be explained by the decrease in both dFe and light availability. Sensitivity experiments indicate that wind-driven circulation change mainly explains both the reduction in dFe and the light availability through the northward expansion of oligotrophic subtropical water, but the thermohaline change in the Sea of Okhotsk also has a non-negligible effect on the dFe reduction. Results from our numerical model simulations suggest the importance of lateral and vertical advection of dFe on the decadal-scale changes of NPP in the SNP.
  • Horizontal distribution and habitat conditions of surface migratory myctophid juveniles in the Kuroshio region off southern and central Japan
    Chiyuki Sassa; Hiroshi Kuroda; Akinori Takasuka
    Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 105, Cambridge University Press (CUP), 2025年04月02日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Abstract

    Surface migratory myctophids migrate nocturnally from the mesopelagic to the near-surface layers and are the dominant components of oceanic neuston fish assemblages. We examined the horizontal distribution and habitat conditions of juvenile surface migratory myctophids in the Kuroshio region in late winter from 2003 to 2016. In total, 9098 myctophid juveniles, including 17 species, were collected in the surface layer at night. Of these, the eight most abundant species accounted for 99.0%. They showed five distinct distribution patterns closely related to the position of the Kuroshio axis. Dasyscopelus orientalis was restricted to the inshore side of the Kuroshio axis (INK), where sea surface temperature (SST) was lowest but zooplankton biomass (ZPB), a proxy for food availability, was highest. The centre of distribution of D. asper and D. obtusirostris was in the area of the axis (KUA), where the highest SST and intermediate ZPB were observed, although they were also abundant in INK. Dasyscopelus spinosus was collected mainly in the area south of Kyushu Island adjacent to upstream of the Kuroshio. The distributions of Symbolophorus evermanni, Centrobranchus nigroocellatus, and Myctophum nitidulum were restricted to the offshore side of the axis (OFK), where intermediate SST and lowest ZPB were observed. Hygophum reinhardtii was collected abundantly in both OFK and KUA. Spatial habitat segregation of juveniles would result from differences in spawning grounds and larval and juvenile transport routes. The Kuroshio contributes to the biodiversity of myctophids along the Pacific coast of southern and central Japan by creating adjacent but distinct habitat conditions.
  • Observational evidence for arrival and development of Karenia spp. in the Pacific waters off southeast Hokkaido, Japan in 2021
    Yukiko Taniuchi; Hiroshi Kuroda; Akira Kuwata; Tsuyoshi Watanabe; Takuya Ohnishi; Hiromi Kasai; Tomonori Azumaya; Takuya Nakanowatari
    Environmental Research Communications, 7, 2, 021003, 021003, IOP Publishing, 2025年02月01日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Abstract

    In September 2021, unprecedented large-scale harmful algal blooms (HABs), primarily composed of Karenia spp., occurred in the southeastern coastal area of Hokkaido (Japan), and had drastic impacts on both the coastal ecosystem and the local fishery industry. So far, the possible sources of causal species and the trigger of the HABs occurrence have been proposed, but there is no direct observational evidence for the arrival and initial development of Karenia spp. before the blooms. In this study, we examined the arrival time and inferred the origin of Karenia spp. in terms of water mass properties by analyzing the in situ monitoring data over the past several years. Microscope analysis to estimate phytoplankton abundances revealed that Karenia spp. emerges in the offshore region of southeastern coastal area of Hokkaido in May, and the substantial amount distributes in early July, and then the HABs occurred in October. In July, Karenia spp. was detected primarily in surface layer of Oyashio water, and that the largest abundance tended to be around 15 °C seawater temperature. We also found that the abundances of major diatom taxa were at quite low level in early July 2021 just before the intensive and extensive marine heatwaves occurred and the decline was maintained to the blooms during October in the continental shelf area which is the hotspot of the HABs 2021. These results suggest that the decline of major diatom taxa cannot be explained solely by marine heatwaves that occurred from mid-July to early August 2021 and raise the possibility of transfer of Karenia spp. from Oyashio water to modified Soya Warm Current water between early July and October.
  • Does the subarctic circulation or Kuroshio-originating Warm Core Eddy have a stronger impact on winter sea surface temperature in the offshore region of the Sanriku coast, Japan?
    Takeshi Okunishi; Daisuke Hasegawa; Takahiro Tanaka; Yuji Okazaki; Hiroshi Kuroda; Toshiaki Satou; Yutaka Kurita
    Regional Studies in Marine Science, 76, 103579, 103579, Elsevier BV, 2024年12月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Spatial distribution and growth variability of juveniles of two myctophid species (Myctophum asperum and Symbolophorus evermanni) in relation to environmental factors in the Kuroshio current system in winter
    Kazunari Higashiguchi; Mikio Watai; Junji Kinoshita; Chiyuki Sassa; Hiroshi Kuroda; Takeshi Okunishi; Tohya Yasuda; Akinori Takasuka
    Fisheries Oceanography, Wiley, 2024年10月29日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), ABSTRACT

    The distribution and growth rate of juveniles of two myctophid species (Myctophum asperum and Symbolophorus evermanni) were examined in relation to environmental factors, based on samples collected in the Kuroshio Current system during winter from 2020 to 2022. The growth rate of juveniles was compared among three oceanic regions: the inshore side of the Kuroshio axis, the Kuroshio axis, and the offshore side of the Kuroshio axis in relation to sea surface temperature (SST), sea surface salinity (SSS), chlorophyll‐a concentration (CHL), and biomass of zooplankton (ZPB). M. asperum juveniles were distributed mainly in the inshore region and the Kuroshio axis of higher CHL and ZPB, whereas S. evermanni juveniles were distributed mainly in the Kuroshio axis and in the offshore regions of higher SST and SSS. No significant difference in growth rate was found among the three regions for M. asperum juveniles, whereas the growth rate of S. evermanni juveniles in the Kuroshio axis was higher than in the offshore regions. No environmental factors were selected for growth rate of M. asperum in the GLMM, whereas SST was selected for S. evermanni. M. asperum juveniles can be considered to have a higher tolerance for variability in environmental factors, whereas water temperature could be the driver for the distribution and growth rate of S. evermanni. Lastly, we discuss possible interspecific interactions among noncommercial fish (myctophids) and commercial fish (Pacific saury Cololabis saira).
  • Spatiotemporal variability of satellite-derived abundance of Karenia spp. during 2021 in shelf waters along the Pacific coast of Hokkaido, Japan
    Hiroshi Kuroda; Satomi Takagi; Tomonori Azumaya; Natsuki Hasegawa
    Frontiers in Marine Science, 11, Frontiers Media SA, 2024年10月07日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌), Unprecedented catastrophic damage to coastal fisheries attributable to harmful Karenia outbreaks were reported in Pacific coastal shelf waters off the southern coast of Hokkaido from late summer to autumn in 2021. To understand the spatiotemporal variability of the Karenia blooms, we analyzed Sentinel 3-derived abundances of Karenia spp. together with marine environmental variables. Karenia spp. were very widely distributed over a maximum of more than 400 km along the shelf from the easternmost Pacific coast of Hokkaido to Cape Erimo, where there was a nearly stable water-mass front, to the west, where pure subtropical water inhibited the westward expansion of Karenia spp. blooms. The duration of the appearance of Karenia spp. at a fixed point was very long—about 45 days—in the middle part of the shelf. East of the Tokachi River, the time-averaged abundances of Karenia spp. were robustly correlated with the time-averaged alongshore velocity and stability of the Coastal Oyashio, a coastal boundary current; more intense and stable alongshore currents were associated with less developed Karenia spp. blooms. Time-averaged abundances of Karenia spp. were the highest in the middle part of the shelf, west of the Tokachi River, where low-salinity water from the river suppressed the development of the surface winter mixed layer and might have fostered favorable growth conditions and supplied nutrients of land origin. During the period of Karenia spp. blooms, abundances changed rapidly on a small scale (typically, ≤2 days and ≤50 km) in association with physical-biochemical coupled submesoscale variations. Subsampling of these variations of Karenia spp. abundances at 1-day intervals showed that the maxima and center of gravity of Karenia spp. abundances moved slowly westward along the coast at a typical velocity of 4 cm s−1. This velocity was one-third that of the time-averaged alongshore velocity of the Coastal Oyashio. Particle-tracking experiments implied that horizontal advection by the Coastal Oyashio, which supplied Karenia spp. eliminated from the upstream shelf to the downstream shelf, contributed to the long duration of Karenia spp. blooms on the middle part of the shelf.
  • Effects of seawater temperature fluctuations on local communities through kelp production in the Pacific coastal area of eastern Hokkaido, Japan
    Sayaka Ito; Hiroshi Kuroda; Toshihiro Onitsuka; Natsuki Hasegawa; Hiroki Fukuda; Norio Shirafuji
    Kuroshio Science, 18, 1, 14, 22, 2024年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Forecasting fish recruitment using machine learning methods: A case study of arabesque greenling
    Hiroshi Okamura; Shoko Morita; Hiroshi Kuroda
    Fisheries Research, 278, 107096, 107096, Elsevier BV, 2024年10月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • 知床をはじめとする北海道オホーツク海沿岸海域における海氷変動予測実験
    三寺史夫; 佐伯 立; 井上知栄; 植田宏昭; 中野渡拓也; 黒田 寛
    低温科学, 82, 143, 152, 2024年03月, [査読有り]
    日本語, 研究論文(大学,研究機関等紀要)
  • Distribution pattern and habitat use of the protandrous shrimp Pandalus latirostris in relation to environmental characteristics in Akkeshi waters on the pacific coast of eastern Hokkaido, Japan
    Sayaka Ito; Toru Nakagawa; Norio Shirafuji; Takashi Yokota; Daisuke Izumida; Toshihiro Onitsuka; Hiroshi Kuroda; Tatsuya Unuma; Tsuyoshi Watanabe
    Regional Studies in Marine Science, 67, 2023年12月20日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Drastic changes in a lower-trophic-level ecosystem attributed to unprecedented harmful algal outbreaks in 2021 on the Pacific shelf off southeast Hokkaido, Japan
    Yukiko Taniuchi; Tsuyoshi Watanabe; Tomonori Azumaya; Satomi Takagi; Hiromi Kasai; Takuya Nakanowatari; Takuya Ohnishi; Shigeho Kakehi; Hiroshi Kuroda
    Continental Shelf Research, 267, 105114, 105114, Elsevier BV, 2023年09月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • History, current status, and future vision of particle-tracking simulation applied to marine biology, fisheries science, and ecological engineering around Japan
    Hiroshi Kuroda
    Fisheries Science, 2023年03月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Floating plastic accumulation and distribution around Kuroshio Current, western North Pacific
    Gajahin Gamage Nadeeka Thushari; Kentaro Miyazono; Takuya Sato; Rei Yamashita; Akinori Takasuka; Mikio Watai; Tohya Yasuda; Hiroshi Kuroda; Kazutaka Takahashi
    Marine Pollution Bulletin, 188, 114604, 114604, Elsevier BV, 2023年03月, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), The distribution of floating plastic debris around the Kuroshio Current which transports plastics from the coastal waters of Asian countries to North Pacific subtropical gyre, was investigated in 2014. The mean abundance and weight of plastic debris on the sea surface were 100,376 counts/km2 and 446.16 g/km2, respectively. Intensive plastic accumulation was observed in the frontal area between the northern edge of the Kuroshio and coastal waters off Shikoku, while a relatively higher abundance in the south of Kuroshio was generally associated with anticyclonic mesoscale eddies. Such an accumulation resulted from the eddy-Kuroshio interactions which are specifically associated with the offshore non-large meandering Kuroshio path. Overall, white, fragmented, small-sized (≤1 mm) particles with polyethylene and polypropylene polymers were dominant. In the southern area of Kuroshio, the contribution of polystyrene and larger-sized plastic was higher, suggesting a rapid influx of fresh particles from western Japan to offshore by the northwest monsoon.
  • Repeated reaching of the harmful algal bloom of Karenia spp. around the Pacific shoreline of Kushiro, eastern Hokkaido, Japan, during autumn 2021
    Natsuki Hasegawa; Tsuyoshi Watanabe; Tatsuya Unuma; Takashi Yokota; Daisuke Izumida; Toru Nakagawa; Tadahide Kurokawa; Satomi Takagi; Tomonori Azumaya; Yukiko Taniuchi; Hiroshi Kuroda; Saho Kitatsuji; Kazuo Abe
    Fisheries Science, 88, 6, 787, 803, 2022年10月08日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Cladoceran communities in offshore Suruga Bay, Japan: How are they formed?
    Akiyuki Kenmochi; Daisuke Takahashi; Hiroyuki Matsuura; Takashi Yoshikawa; Rumi Sohrin; Yumiko Obayashi; Hiroshi Kuroda; Jun Nishikawa
    Journal of Oceanography, 79, 1, 49, 59, Springer Science and Business Media LLC, 2022年09月24日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Evaluation of seafloor environmental characteristics of harvesting ground of a kelp Saccharina longissima using GIS in the Pacific coastal area of eastern Hokkaido, Japan
    Sayaka Ito; Toshihiro Onitsuka; Hiroshi Kuroda; Natsuki Hasegawa; Hiroki Fukuda; Hiroo Gouda; Hideki Akino; Shiori Sonoki; Kiyoshi Endo; Takeshi Takayama; Keiichi Nagase; Norio Shirafuji
    Regional Studies in Marine Science, 55, 102527, 102527, Elsevier BV, 2022年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Copepod community structure in the transition region of the North Pacific Ocean: Water mixing as a key driver of secondary production enhancement in subarctic and subtropical waters
    Hiroomi Miyamoto; Kazutaka Takahashi; Hiroshi Kuroda; Tsuyoshi Watanabe; Yukiko Taniuchi; Akira Kuwata; Hiromi Kasai; Shigeho Kakehi; Taiki Fuji; Satoshi Suyama; Kazuaki Tadokoro
    Progress in Oceanography, 207, 102865, 102865, Elsevier BV, 2022年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Controlling factors of large-scale harmful algal blooms with Karenia selliformis after record-breaking marine heatwaves
    Satomi Takagi; Hiroshi Kuroda; Natsuki Hasegawa; Tsuyoshi Watanabe; Tatsuya Unuma; Yukiko Taniuchi; Takashi Yokota; Daisuke Izumida; Toru Nakagawa; Tadahide Kurokawa; Tomonori Azumaya
    Frontiers in Marine Science, 9, Frontiers Media SA, 2022年07月29日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Unprecedented, large-scale harmful algal blooms (HABs) dominated by Karenia selliformis occurred off the southeastern coast of Hokkaido, Japan, from late September to early November 2021, about a month after intense and extensive marine heatwaves (MHWs) had subsided. The aims of the present study were to understand the mechanism of development, maintenance, and decay of the HABs as well as to investigate the effect of the MHWs on the HABs. We developed a one-dimensional, lower trophic-level ecosystem model (NEMURO+) to simulate the HABs. The model successfully simulated the 2021 HABs and indicated that their development, maintenance, and decay were controlled primarily by changes of water temperature. Nitrate supply from subsurface layers by seasonal vertical diffusion in autumn also helped to maintain the HABs. Vertical diffusion following MHWs in 2021 contributed to the long duration of the preferred temperature for K. selliformis and the occurrence of pre-bloom of K. selliformis, resulting in preconditioning and accelerating the HABs. However, simulations for normal years (i.e., the climatological mean during 2003–2018) showed that HABs could have occurred, even in the absence of MHWs. The simulations indicated that massive blooms of other phytoplankton species (e.g., diatoms) would not have occurred in 2021, even in the absence of a K. selliformis bloom. The implication was that the HABs in 2021 were the species-specific responses of K. selliformis. The proposed mechanism of the HABs was peculiar to our study area and differed from that previously reported for other K. selliformis blooms. Specifically, the preferred temperature for the HABs of K. selliformis was clearly lower than the previously reported preferred temperature of K. selliformis; thus, the physiological characteristics of the K. selliformis that bloomed in our study area differed from those of other K. selliformis strains. These discoveries provide the first evidence to explain how MHWs affect HABs, and to understand how inter-regional dissimilarities of K. selliformis can lead to large-scale, devastating outbreaks under different oceanographic conditions.
  • Seasonal variations in nutrient concentrations in Sanriku coastal waters, Japan: Effects on Undaria pinnatifida (Laminariales; Phaeophyta) seaweed farms
    Shinnosuke Kaga; Shigeho Kakehi; Kimiaki Naiki; Takuya Kodama; Taku Wagawa; Satoshi Segawa; Shiho Watanabe; Tatsuya Musashi; Hiroshi Kuroda; Shin-ichi Ito
    Regional Studies in Marine Science, 54, 102484, 102484, Elsevier BV, 2022年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Basin-scale distribution of salps and doliolids in the transition region of the North Pacific Ocean in summer: Drivers of bloom occurrence and effect on the pelagic ecosystem
    Nurul Huda Ahmad Ishak; Kentaro Motoki; Hiroomi Miyamoto; Taiki Fuji; Yukiko Taniuchi; Shigeho Kakehi; Hiroshi Kuroda; Takashi Setou; Kazutaka Takahashi
    Progress in Oceanography, 204, 102793, 102793, Elsevier BV, 2022年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Distribution of Harmful Algae (Karenia spp.) in October 2021 Off Southeast Hokkaido, Japan
    Hiroshi Kuroda; Yukiko Taniuchi; Tsuyoshi Watanabe; Tomonori Azumaya; Natsuki Hasegawa
    Frontiers in Marine Science, 9, Frontiers Media SA, 2022年03月24日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌), An unprecedented large-scale outbreak of harmful algae, including Karenia selliformis and Karenia mikimotoi, was reported in mid-September 2021 in the northwest Pacific Ocean off southeastern Hokkaido, Japan. It inflicted catastrophic damage on coastal fisheries in the ensuing months. To understand the spatiotemporal distribution of Karenia spp. abundance, we conducted extensive ship-based surveys across several water masses during 4–14 October, 2021 and analyzed in-situ data in combination with Sentinel-3-derived ocean color imagery with a horizontal resolution of 300 m. High chlorophyll-a concentrations (exceeding 10 mg m–3) were identified mainly in coastal shelf–slope waters of <1,000-m water depth occupied by Surface Coastal Oyashio Water or Modified Soya Warm Current Water. Karenia spp. abundance was strongly correlated with chlorophyll-a concentration, which typically had a shallow vertical maximum within the surface mixed layer. Large- and small-scale distributions of Karenia spp. abundance at the ocean surface were estimated from two satellite-imagery products: maximum line height and red-band difference. Maps generated of Karenia spp. abundance revealed snapshots of dynamic Karenia bloom distributions. Specifically, the cores of Karenia blooms were located on continental shelves, sometimes locally exceeded 104 cells mL–1, and seemed to be connected intermittently to very nearshore waters. Relatively high-abundance areas (>103 cells mL–1) of Karenia spp. on the shelf were characterized by submesoscale (i.e., 1–10 km) patch- or streak-like distributions, or both. Within a roughly 24-h period from 12 to 13 October, Karenia-spp. abundances averaged over the shelf abruptly increased more than doubled; these abundance spikes were associated with the combined effects of physical advection and algal growth. The obtained maps and features of Karenia spp. abundance will provide basic estimates needed to understand the processes and mechanisms by which algal blooms can inflict damage on regional fisheries.
  • Late Holocene centennial to millennial-scale variability in lower trophic level productivity off southern Hokkaido, Japan, and its response to dissolved iron-replete Coastal Oyashio dynamics
    Michinobu Kuwae; Narumi Tsugeki; Bruce P. Finney; Yukinori Tani; Jonaotaro Onodera; Mako Kiyoto; Mitsukuni Kusaka; Takuya Sagawa; Yugo Nakamura; Hiroji Ohnishi; Hiroshi Kuroda; Noboru Okuda; Tamihisa Ohta; Minoru Ikehara; Tomohisa Irino
    Quaternary Research, 107, 1, 16, Cambridge University Press (CUP), 2022年02月22日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Abstract
    Little is known about the dynamics of marine food chains spanning primary to higher trophic levels on centennial and longer timescales, especially where the supply of dissolved iron limits primary productivity. To elucidate the long-term dynamics of biological productivity in the Coastal Oyashio (CO), which is a major pathway for transporting dissolved iron into the western North Pacific from winter to spring, we reconstructed the lower trophic level productivity over the last 3000 years in the CO. Our results demonstrate that the concentrations and mass accumulation rates of both Chl-a (chlorophyll a and its derivatives) and biogenic opal used as proxies of primary productivity, and steryl chlorin esters (SCEs) used as that of zooplankton productivity, show a millennial-scale increasing trend and centennial-scale variability beginning ca. AD 400. SCEs were positively correlated with Chl-a, indicating that changes in zooplankton productivity were induced by bottom-up control of primary productivity. The Chl-a and SCEs showed synchronous centennial-scale patterns with a relative abundance of sea-ice-associated diatom species transported by CO, and with a ventilation index in the Okhotsk Sea Intermediate Water. This synchronous pattern indicates that lower trophic-level productivity during the spring bloom responded to the intensity of iron-replete CO.
  • A new norm for seasonal sea ice advance predictability in the Chukchi Sea: rising influence of ocean heat advection
    Takuya Nakanowatari; Jun Inoue; Jinlun Zhang; Eiji Watanabe; Hiroshi Kuroda
    Journal of Climate, 35, 9, 1, 35, American Meteorological Society, 2022年02月07日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Abstract

    Predictability of seasonal sea ice advance in the Chukchi Sea has been investigated in the context of ocean heat transport from the Bering Strait; however, the underlying physical processes have yet to be fully clarified. Using the Pan-Arctic Ice–Ocean Modeling and Assimilation System (PIOMAS) reanalysis product (1979–2016), we examined seasonal predictability of sea ice advance in early winter (November–December) and its source using canonical correlation analysis. It was found that 25 2-month leading (September–October) surface heat flux and ocean heat advection is the major predictor for interannual variability of sea ice advance. Surface heat flux is related to the atmospheric cooling process, which has influenced sea ice area in the southeastern Chukchi Sea particularly in the 1980s–1990s. Anomalous surface heat flux is induced by strong northeasterly winds related to the East Pacific/North Pacific teleconnection pattern. Ocean heat advection, which is related to fluctuation of volume transport in the Bering Strait, leads to decrease in the sea ice area in the northwestern Chukchi Sea. Diagnostic analysis revealed that interannual variability of the Bering Strait volume transport is governed by arrested topographic waves (ATWs) forced by southeasterly wind stress along the shelf of the East Siberian Sea. The contribution of ocean heat flux to sea ice advance has increased since the 2000s; therefore, it is suggested that the major factor influencing interannual variability of sea ice advance in early winter has shifted from atmospheric cooling to ocean heat advection processes.
  • Unprecedented Outbreak of Harmful Algae in Pacific Coastal Waters off Southeast Hokkaido, Japan, during Late Summer 2021 after Record-Breaking Marine Heatwaves
    Hiroshi Kuroda; Tomonori Azumaya; Takashi Setou; Natsuki Hasegawa
    Journal of Marine Science and Engineering, 9, 12, 1335, 1335, MDPI AG, 2021年11月27日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Unprecedented large-scale harmful algae blooms (HABs) were reported in coastal waters off the south-eastern coast of Hokkaido, Japan, in mid-to-late September 2021, about a month after very intense and extensive marine heatwaves subsided. To understand the physical–biological processes associated with development of the HABs, we conducted analyses via a combination of realistic ocean circulation models, particle-tracking simulations, and satellite measurements. The satellite-derived chlorophyll concentrations (SCCs) and areal extent of the high SCCs associated with the HABs were the highest recorded since 1998. More specifically, the extent of SCCs exceeding 5 or 10 mg m−3 started to slowly increase after 20 August, when the marine heatwaves subsided, intermittently exceeded the climatological daily maximum after late August, and reached record-breaking extremes in mid-to-late September. About 70% of the SCCs that exceeded 10 mg m−3 occurred in places where water depths were <300 m, i.e., coastal shelf waters. The high SCCs were also tightly linked with low-salinity water (e.g., subarctic Oyashio and river-influenced waters). High-salinity subtropical water (e.g., Soya Warm Current water) appeared to suppress the occurrence of HABs. The expansion of the area of high SCCs seemed to be synchronized with the deepening of surface mixed layer depths in subarctic waters on the Pacific shelves. That deepening began around 10 August, when the marine heatwaves weakened abruptly. However, another mechanism was needed to explain the intensification of the SCCs in very nearshore waters off southeast Hokkaido. Particle-tracking simulations based on ocean circulation models identified three potential source areas of the HABs: the Pacific Ocean east of the Kamchatka Peninsula, the Sea of Japan, and the Sea of Okhotsk east of the Sakhalin Island. Different processes of HAB development were proposed because distance, time, and probability for transport of harmful algae from the potential source areas to the study region differed greatly between the three source areas.
  • Numerical study of diurnal tidal currents on the Pacific shelf off the southern coast of Hokkaido, Japan
    Hiroshi Kuroda; Takahiro Tanaka; Sayaka Ito; Takashi Setou
    Continental Shelf Research, 230, 104568, 104568, Elsevier BV, 2021年11月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Extensive Marine Heatwaves at the Sea Surface in the Northwestern Pacific Ocean in Summer 2021
    Hiroshi Kuroda; Takashi Setou
    Remote Sensing, 13, 3989, 2021年10月05日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Interannual to decadal variability of phosphate in the Oyashio region: Roles of wind-driven ocean current and tidally induced vertical mixing in the Sea of Okhotsk
    Takuya Nakanowatari; Tomohiro Nakamura; Humio Mitsudera; Jun Nishioka; Hiroshi Kuroda; Keisuke Uchimoto
    Progress in Oceanography, 197, 102615, 102615, Elsevier BV, 2021年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Initial growth characteristics of poor-return stocks of chum salmon Oncorhynchus keta originating from the Okhotsk and Nemuro regions in Hokkaido on the basis of scale analysis
    Kentaro Honda; Tomoki Sato; Hiroshi Kuroda; Toshihiko Saito
    Fisheries Science, Springer Science and Business Media LLC, 2021年08月18日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Co-Occurrence of Marine Extremes Induced by Tropical Storms and an Ocean Eddy in Summer 2016: Anomalous Hydrographic Conditions in the Pacific Shelf Waters off Southeast Hokkaido, Japan
    Hiroshi Kuroda; Yukiko Taniuchi; Hiromi Kasai; Takuya Nakanowatari; Takashi Setou
    Atmosphere, 12, 7, 888, 888, MDPI AG, 2021年07月08日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌), This study proposes an analysis methodology to address how very rare marine extremes can be understood using limited data. In summer 2016, extreme weather and marine events occurred simultaneously around the Pacific shelf off southeastern Hokkaido, Japan. Six successive tropical storms brought extreme precipitation and an anticyclonic mesoscale eddy of subtropical Kuroshio water closely approached the coast, locally causing marine heat waves. We examined how these compound extremes affected oceanographic conditions on the coastal shelf by analyzing data from ship surveys in October 2016 on the Pacific shelf and outputs from a realistic ocean model. Climatologically, warm, high-salinity (33.0–33.7) subtropical water from the Okhotsk Sea (modified Soya Warm Current water) is distributed near the sea surface on the Pacific shelf in October and transported by the along-shelf boundary current. In 2016, however, a vertically well-mixed low-salinity (<33.0) layer associated with the heavy rainfall was observed at 0–50 m depth on the shelf, salinity maxima (≥33.7) associated with Kuroshio water from the mesoscale eddy occurred at 50–150 m depth on the slope, and baroclinic jets formed along the salinity front near the shelfbreak. These observed salinity structures were reproduced by a 1/50° ocean model. Particle-tracking experiments revealed that the low-salinity water originated mainly off eastern Hokkaido, where heavy rainfall events occurred in August, and was modified by mixing with Soya Warm Current water before transport to the Pacific shelf.
  • Lateral variations of 134Cs and 228Ra concentrations in surface waters in the western North Pacific and its marginal sea (2018–2019): Implications for basin-scale and local current circulations
    Mutsuo Inoue; Shotaro Hanaki; Ryosei Takehara; Hisaki Kofuji; Tetsuya Matsunaka; Hiroshi Kuroda; Yukiko Taniuchi; Hiromi Kasai; Takami Morita; Shizuho Miki; Seiya Nagao
    Progress in Oceanography, 195, 102587, 102587, Elsevier BV, 2021年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Interdecadal variability of the Western Subarctic Gyre in the North Pacific Ocean
    Hiroshi Kuroda; Satoshi Suyama; Hiroomi Miyamoto; Takashi Setou; Takuya Nakanowatari
    Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 169, 103461, 103461, Elsevier BV, 2021年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • 日本近海表層における多環芳香族炭化水素類の水平分布と経年変動
    田中 さき; 松中 哲也; Rodrigo Mundo; 井上 睦夫; 谷内 由貴子; 黒田 寛; 熊本 雄一郎; 滝川 哲太郎; 守田 晶哉; Tung―Yuan Ho; 長尾 誠也
    日本地球化学会年会要旨集, 68, 39, 一般社団法人日本地球化学会, 2021年
    日本語, 化石燃料やバイオマスの不完全燃焼、および原油を起源とする多環芳香族炭化水素類(PAHs)は、発癌性や変異原性をもつ有害有機物である。東アジア縁辺海と周辺海域において、PAHsの動態や生態リスクに関する研究が必要とされている。本研究は日本近海を中心とした北太平洋における広域的なPAHs水平分布を明らかにすると共に2017年以降のPAHs経年変動を解析した。各緯度帯における平均Σ14PAHs(粒子態+溶存態)は、基本的に中緯度域で高く、高緯度域で低くなる傾向を示した。沿岸海域では燃焼起源PAHsの寄与が高かったのに対し、外洋海域では原油起源PAHsの寄与が高かった。一方、2020年における日本海のΣ14PAHsは、2019年と比べ有意に低下した。塩分や海水シミュレーションの結果を基にすると、2020年における日本海のPAHs濃度減少は、黒潮系海水のPAHs濃度低下と、PAHs濃度の高い浅層海水の寄与の低下によって引き起こされた可能性が示唆された。
  • High-Resolution Sea Surface Temperatures Derived from Landsat 8: A Study of Submesoscale Frontal Structures on the Pacific Shelf off the Hokkaido Coast, Japan
    Hiroshi Kuroda; Yuko Toya
    Remote Sensing, 12, 20, 3326, 3326, MDPI AG, 2020年10月13日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Coastal and offshore waters are generally separated by a barrier or “ocean front” on the continental shelf. A basic question arises as to what the representative spatial scale across the front may be. To answer this question, we simply corrected skin sea surface temperatures (SSTs) estimated from Landsat 8 imagery with a resolution of 100 m using skin SSTs estimated from geostationary meteorological satellite Himawari 8 with a resolution of 2 km. We analyzed snapshot images of skin SSTs on 13 October 2016, when we performed a simultaneous ship survey. We focused in particular on submesoscale thermal fronts on the Pacific shelf off the southeastern coast of Hokkaido, Japan. The overall spatial distribution of skin SSTs was consistent between Landsat 8 and Himawari 8; however, the spatial distribution of horizontal gradients of skin SSTs differed greatly between the two datasets. Some parts of strong fronts on the order of 1 °C km−1 were underestimated with Himawari 8, mainly because of low resolution, whereas weak fronts on the order of 0.1 °C km−1 were obscured in the Landsat 8 imagery because the signal-to-noise ratios were low. The widths of the strong fronts were estimated to be 114–461 m via Landsat 8 imagery and 539–1050 m via in situ ship survey. The difference was probably attributable to the difference in measurement depth of the SST, i.e., about 10-μm skin layer by satellite and a few dozen centimeters below the sea surface by the in situ survey. Our results indicated that an ocean model with a grid size of no more than ≤100–200 m is essential for realistic simulation of the frontal structure on the shelf.
  • Unconventional Sea Surface Temperature Regime Around Japan in the 2000s–2010s: Potential Influences on Major Fisheries Resources
    Hiroshi Kuroda; Toshihiko Saito; Toshiki Kaga; Akinori Takasuka; Yasuhiro Kamimura; Sho Furuichi; Takuya Nakanowatari
    Frontiers in Marine Science, 7, Frontiers Media SA, 2020年10月06日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • 東北近海におけるマサバ漁場形成と水温変動の関係
    奥西武; 横内克巳; 長谷川大介; 田中雄大; 瀬藤聡; 由上龍嗣; 黒田寛; 渡邉一功; 高須賀明典
    水産海洋研究, 84, 4, 271, 284, 2020年10月, [査読有り]
    日本語
  • Interdecadal Variations of the Oyashio and Extreme Cold Water Events Near the Japanese Coast from the 1960s to the 2010s
    Hiroshi Kuroda; Yuko Toya; Shigeho Kakehi; Takashi Setou
    Atmosphere, Earth, Ocean & Space, 217, 244, Springer Singapore, 2020年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    論文集(書籍)内論文
  • 水塊クラスター解析ソフトの開発と東北近海域の水塊変動解析への適用 : 漁況変動解析への応用に向けた事例解析
    田中 雄大; 今村 豊; 児玉 琢哉; 及川 利幸; 矢倉 浅黄; 佐伯 光広; 真壁 昂平; 鈴木 裕也; 大畑 聡; 金子 仁; 岡崎 雄二; 黒田 寛; 和川 拓; 長谷川 大介; 筧 茂穂; 奥西 武
    水産海洋研究 = Bulletin of the Japanese Society of Fisheries Oceanography, 83, 3, 151, 163, 水産海洋学会, 2019年08月, [査読有り]
    日本語
  • Influence of Coastal Oyashio water on massive spring diatom blooms in the Oyashio area of the North Pacific Ocean
    Kuroda Hiroshi; Toya Yuko; Watanabe Tsuyoshi; Nishioka Jun; Hasegawa Daisuke; Taniuchi Yukiko; Kuwata Akira
    PROGRESS IN OCEANOGRAPHY, 175, 328, 344, 2019年07月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
  • The Kuroshio‐Induced Nutrient Supply in the Shelf and Slope Region off the Southern Coast of Japan
    Hiroshi Kuroda
    Kuroshio Current, 137, 146, Wiley, 2019年04月10日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語
  • Exceptional red-tide of fish-killing dinoflagellate Karenia mikimotoi promoted by typhoon-induced upwelling
    Aoki Kazuhiro; Kuroda Hiroshi; Setou Takashi; Okazaki Makoto; Yamatogi Toshifumi; Hirae Sou; Ishida Naoya; Yoshida Kenji; Mitoya Yuuki
    ESTUARINE COASTAL AND SHELF SCIENCE, 219, 14, 23, 2019年04月05日, [査読有り]
  • Genetic relatedness of a new Japanese isolates of Alexandrium ostenfeldii bloom population with global isolates
    Sildever, Sirje; Jerney, Jacqueline; Kremp, Anke; Oikawa, Hiroshi; Sakamoto, Setsuko; Yamaguchi, Mineo; Baba, Katsuhisa; Mori, Akihiro; Fukui, Toshinori; Nonomura, Takumi; Shinada, Akiyoshi; Kuroda, Hiroshi; Kanno, Nanako; Mackenzie, Lincoln; Anderson, Donald M.; Nagai, Satoshi
    HARMFUL ALGAE, 84, 64, 74, 2019年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Dual effects of reversed winter-spring temperatures on year-to-year variation in the recruitment of chub mackerel (Scomber japonicus)
    Kaneko Hitoshi; Okunishi Takeshi; Seto Takashi; Kuroda Hiroshi; Itoh Sachihiko; Kouketsu Shinya; Hasegawa Daisuke
    FISHERIES OCEANOGRAPHY, 28, 2, 212, 227, 2019年03月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Variability of swept area by sea-surface tows of a neuston net: Balance of resistance, clogging, and over-inflow effects
    Takasuka Akinori; Nyuji Mitsuo; Kuroda Hiroshi; Oozeki Yoshioki
    FISHERIES RESEARCH, 210, 175, 180, 2019年02月, [査読有り]
  • Synchronous multi-species alternations between the northern Humboldt and Kuroshio Current systems
    Oozeki Yoshioki; Niquen Carranza Miguel; Takasuka Akinori; Ayon Dejo Patricia; Kuroda Hiroshi; Tam Malagas Jorge; Okunishi Takeshi; Vasquez Espinoza Luis; Gutierrez Aguilar Dimitri; Okamura Hiroshi; Guevara Carrasco Renato
    DEEP-SEA RESEARCH PART II-TOPICAL STUDIES IN OCEANOGRAPHY, 159, 11, 21, 2019年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 流体モデルによるサケの回遊シミュレーション.
    東屋知範; 黒田寛; 高橋大介; 鵜沼辰哉; 横田高士; 浦和茂彦
    海洋と生物, 40, 5, 453, 458, 2018年10月
    日本語
  • Ⅳ-4. 流体モデルによるサケの回遊シミュレーション
    東屋 知範; 黒田 寛; 高橋 大介; 鵜沼 辰哉; 横田 高士; 浦和 茂彦
    日本水産学会誌, 84, 5, 935, 935, 公益社団法人 日本水産学会, 2018年09月15日
    日本語
  • Enhanced local recruitment of glass eel Anguilla japonica in Oyodo River, Miyazaki and offshore environmental conditions in 2002
    Kazuhiro Aoki; Toshihiro Yamamoto; Nobuto Fukuda; Kazuki Yokouchi; Hiroaki Kurogi; Takashi Setou; Hiroshi Kuroda; Takahiko Kameda; Kazuhiro Takafuji; Tsutomu Tokeshi
    Fisheries Science, 84, 5, 777, 785, 2018年09月01日
    研究論文(学術雑誌)
  • Enhanced local recruitment of glass eel Anguilla japonica in Oyodo River, Miyazaki and offshore environmental conditions in 2002 (vol 84, pg 777, 2018)
    Aoki Kazuhiro; Yamamoto Toshihiro; Fukuda Nobuto; Yokouchi Kazuki; Kurogi Hiroaki; Setou Takashi; Kuroda Hiroshi; Kameda Takahiko; Takafuji Kazuhiro; Tokeshi Tsutomu
    FISHERIES SCIENCE, 84, 5, 787, 788, 2018年09月, [査読有り]
    英語
  • Projections of nutrient supply to a wakame (Undaria pinnatifida ) seaweed farm on the Sanriku Coast of Japan
    Shigeho Kakehi; Kimiaki Naiki; Takuya Kodama; Taku Wagawa; Hiroshi Kuroda; Shin-Ichi Ito
    Fisheries Oceanography, 27, 4, 323, 335, 2018年07月27日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Diurnal tidal currents attributed to free baroclinic coastal-trapped waves on the Pacific shelf off the southeastern coast of Hokkaido, Japan
    Hiroshi Kuroda; Akira Kusaka; Yutaka Isoda; Satoshi Honda; Sayaka Ito; Toshihiro Onitsuka
    Continental Shelf Research, 158, 45, 56, 2018年04月15日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Numerical experiments based on a coupled physical–biochemical ocean model to study the Kuroshio-induced nutrient supply on the shelf-slope region off the southwestern coast of Japan
    Hiroshi Kuroda; Akinori Takasuka; Yuichi Hirota; Taketoshi Kodama; Tadafumi Ichikawa; Daisuke Takahashi; Kazuhiro Aoki; Takashi Setou
    Journal of Marine Systems, 179, 38, 54, 2018年03月01日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Buoyancy shutdown process for the development of the baroclinic jet structure of the Soya Warm Current during summer
    Tatsuro Karaki; Humio Mitsudera; Hiroshi Kuroda
    Journal of Oceanography, 74, 4, 1, 12, 2018年02月12日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 2. Development of ocean prediction methods
    Kuroda Hiroshi; Toya Yuko; Wagawa Taku; Kodama Takuya; Yamanome Takeshi
    NIPPON SUISAN GAKKAISHI, 84, 5, 946, 946, 2018年
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Interdecadal decrease in potential fishing areas for Pacific saury off the southeastern coast of Hokkaido, Japan
    Hiroshi Kuroda; Katsumi Yokouchi
    FISHERIES OCEANOGRAPHY, 26, 4, 439, 454, 2017年07月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 高解像度海洋循環モデルによって再現される日本周辺海域の海況変動.
    高橋大介; 黒田寛; 瀬藤聡
    黒潮の資源海洋研究, 18, 18, 39, 43, 水産総合研究センター中央水産研究所, 2017年03月
    日本語
  • In situ filtering rate variability in egg and larval surveys off the Pacific coast of Japan: Do plankton nets clog or over-filter in the sea?
    Akinori Takasuka; Kazuaki Tadokoro; Yuji Okazaki; Tadafumi Ichikawa; Hiroya Sugisaki; Hiroshi Kuroda; Yoshioki Oozeki
    DEEP-SEA RESEARCH PART I-OCEANOGRAPHIC RESEARCH PAPERS, 120, 132, 137, 2017年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 日本の海洋データ同化研究:─20年間の功績と今後の展望─
    藤井 陽介; 五十嵐 弘道; 宮澤 泰正; 豊田 隆寛; 干場 康博; 増田 周平; 石川 洋一; 碓氷 典久; 黒田 寛; 高山 勝巳; 蒲地 政文; 広瀬 直毅; 望月 崇; 瀬藤 聡; 美山 透; 広瀬 成章; 長船 哲史; 韓 修妍
    海の研究, 26, 2, 15, 43, 日本海洋学会, 2017年, [査読有り]
    日本語, <p>第2 回世界気象機関(WMO)大気・海洋データ同化シンポジウムが東京で開催され,それをきっかけにデータ同化夏の学校が開始されたのは1995年のことである。それから20年あまりの間に,日本における海洋データ同化の研究は,黒潮大蛇行の予測の成功や4次元変分法大気海洋結合データ同化システムの開発など,世界に伍する成果を上げてきた。そして現在では,海況予測等を目的とした海洋データ同化システムが現業的に運用され,そのプロダクト(あるいは,海洋再解析データ)が,海洋・気候研究の他,漁業や防災,沿岸保全に資する情報として,広く提供されるようになっている。本稿では,日本の海洋データ同化研究のこれまでの成果や,海洋データ同化プロダクトの現状,現在の課題とそれを解決するための研究について総括し,今後の継続的な発展のために何が必要かについて議論する。</p>
  • Recent Advances in Japanese Fisheries Science in the Kuroshio-Oyashio Region through Development of the FRA-ROMS Ocean Forecast System: Overview of the Reproducibility of Reanalysis Products
    Hiroshi Kuroda; Takashi Setou; Shigeho Kakehi; Shin-ichi Ito; Takeshi Taneda; Tomonori Azumaya; Denzo Inagake; Yutaka Hiroe; Kenji Morinaga; Makoto Okazaki; Takashi Yokota; Takeshi Okunishi; Kazuhiro Aoki; Yugo Shimizu; Daisuke Hasegawa; Tomowo Watanabe
    Open Journal of Marine Science, 07, 01, 62, 90, Scientific Research Publishing, Inc., 2017年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Long-term mean and seasonal variation of altimetry-derived Oyashio transport across the A-line off the southeastern coast of Hokkaido, Japan
    Kuroda, Hiroshi; Wagawa, Taku; Kakehi, Shigeho; Shimizu, Yugo; Kusaka, Akira; Okunishi, Takeshi; Hasegawa, Daisuke; Ito, Shin-ichi
    Deep-Sea Research Part I-Oceanographic Research Papers, 121, 95, 109, 2017年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Numerical study for specifying the major origin of low salinity water associated with Chattonella (Raphidophyceae) blooms in Tachibana Bay, Japan
    Kazuhiro Aoki; Manabu Shimizu; Hiroshi Kuroda; Toshifumi Yamatogi; Naoya Ishida; Shigeru Kitahara; Keiji Hirano
    JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 72, 5, 811, 816, 2016年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Spatial distribution of Sargassum siliquastrum and S. boreale on Rebun and Rishiri Island, Hokkaido, Japan.
    黒田寛
    Algal Resources, 9, 77, 86, 2016年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 北海道周辺高解像度海洋モデルの構築~オホーツク海が太平洋の低次生態系に与える影響評価に向けて~
    黒田寛; 黒田寛; 戸谷夕子; 和川拓; 桑田晃; 瀬藤聡
    低温科学, 74, 115, 125, 低温科学第74巻編集委員会, 2016年03月31日
    日本語
  • 水中グライダーによる沿岸海洋観測の可能性
    伊藤進一; 有馬正和; 市川雅明; 青木 茂; 奥西 武; 筧 茂穂; 長谷川大介; 和川 拓; 安田一郎; 田中雄大; 黒田 寛; 清水勇吾
    沿岸海洋研究, 53, 125, 133, 2016年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Growth variability of Pacific saury Cololabis saira larvae under contrasting environments across the Kuroshio axis: survival potential of minority versus majority
    Takasuka, Akinori; Nishikawa, Kirara; Kuroda, Hiroshi; Okunishi, Takeshi; Shimizu, Yugo; Sakaji, Hideo; Ito, Shin-Ichi; Tokai, Tadashi; Oozeki, Yoshioki
    Fisheries Oceanography, 25, 4, 390, 406, 2016年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Relationship between coastal water properties and adult return of chum salmon (Oncorhynchus keta) along the Sanriku coast, Japan
    Wagawa, Taku; Tamate, Tsuyoshi; Kuroda, Hiroshi; Ito, Shin-Ichi; Kakehi, Shigeho; Yamanome, Takeshi; Kodama, Takuya
    Fisheries Oceanography, 25, 6, 598, 609, 2016年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Variability in water properties and predictability of sea surface temperature along Sanriku coast, Japan
    Taku Wagawa; Hiroshi Kuroda; Shin-ichi Ito; Shigeho Kakehi; Takeshi Yamanome; Kazushi Tanaka; Yuki Endoh; Shinnosuke Kaga
    CONTINENTAL SHELF RESEARCH, 103, 12, 22, 2015年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Interregional differences in mortality of aquacultured yellowtail Seriola quinqueradiata in relation to a Chattonella bloom in the Yatsushiro Sea, Japan, in 2010
    Kazuhiro Aoki; Goh Onitsuka; Manabu Shimizu; Hiroshi Kuroda; Hitoshi Matsuo; Yuuki Kitadai
    FISHERIES SCIENCE, 81, 3, 525, 532, 2015年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Interdecadal decrease of the Oyashio transport on the continental slope off the southeastern coast of Hokkaido, Japan
    Hiroshi Kuroda; Taku Wagawa; Yugo Shimizu; Shin-ichi Ito; Shigeho Kakehi; Takashi Okunishi; Sosuke Ohno; Akira Kusaka
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS, 120, 4, 2504, 2522, 2015年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 黒潮内側域における冬季混合層の変動特性と栄養塩供給過程
    黒田 寛; 高須賀明典; 広田 祐一; 青木一弘; 瀬藤 聡
    沿岸海洋研究, 53, 3, 9, 2015年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 八代海におけるChattonella赤潮の時空間変動
    青木一弘; 鬼塚 剛; 清水 学; 黒田 寛
    沿岸海洋研究, 53, 39, 45, 2015年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 係留観測および波浪・海洋結合モデルを用いた仙台湾における水温急変現象の解析
    青木 一弘; 杉松 宏一; 黒田 寛; 瀬藤 聡; 八木 宏; 筧 茂穂; 長谷川大介; 伊藤進一
    土木学会論文集B2(海岸工学), 71, 2, I_421, I_426, Japan Society of Civil Engineers, 2015年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Occurrence and density of Pacific saury Cololabis saira larvae and juveniles in relation to environmental factors during the winter spawning season in the Kuroshio Current system
    Akinori Takasuka; Hiroshi Kuroda; Takeshi Okunishi; Yugo Shimizu; Yuichi Hirota; Hiroshi Kubota; Hideo Sakaji; Ryo Kimura; Shin-Ichi Ito; Yoshioki Oozeki
    FISHERIES OCEANOGRAPHY, 23, 4, 304, 321, 2014年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 房総半島東岸沖で観測された急潮の特徴
    赤羽 敬子; 黒田 寛; 高橋 大介; Hiroko Akabane; Hiroshi Kuroda; Daisuke Takahashi; 千葉県水産総合研究センタ; 現; 独立行政法人水産総合研究センター北海道区水産研究所; 独立行政法人水産総合研究センター北海道区水産研究所; 東北大学大学院農学研究科; Chiba Prefectural Fisheries Research Center; Hokkaido National; Fisheries Research Institute Fisheries Research Agency; Graduate School of Agricultural; Science Faculty Tohoku University
    海の研究 = Umi no Kenkyu (Oceanography in Japan), 23, 3, 73, 86, 日本海洋学会, 2014年05月15日, [査読有り]
    日本語, 房総半島東岸沖で発生する急潮の特性を理解するために,2010年3月からの約1年間,房総半島東岸沖の陸棚上(水深60m)において係留流速観測(設置水深10mと35m)を実施した。流速記録では,岸に沿う北東-南西成分が卓越し,50cm/s以上の強流が9回観測された。このうち8回の強流は,沖を流れる黒潮とは逆向きの南西向流であった。南西向きの強流のうち,3回の強流発生時には,低気圧の通過にともなう北風の連吹と沿岸水位の上昇および水位極大の伝播がみられ,これらの強流が既往の研究で指摘されている風励起の沿岸捕捉波に関係して発生したことがわかった。ただし,このうち1回の強流については,増幅した半日周期の流速変動が重なることで発生していた。残りの強流は,近慣性振動流の増幅時や黒潮の接岸時に発生し,加えて,南風の連吹による湧昇域の伝播にともない南西向きの強流が発生する現象も観測された。それぞれの強流の発生機構や流速変動要因の定量的解明は今後の課題として残されたものの,本研究によって房総半島東岸沖で発生する急潮の特徴が初めて整理されたといえる。To comprehend the characteristics of an intermittent strong current, "Kyucho", off the east coast of Boso Peninsula, current and temperature measurements at the depth of 10 and 35m were conducted for one year from March 2010 at a mooring station (water depth: 60 m) off Wada. Alongshore northeast-southwest flow prevailed throughout the year and strong currents which have large velocities exceeding 50 cm/s, which are defined as Kyucho in the present study, were recorded nine times. Except for one case, the strong current exhibits a southwestward flow, which is opposite to the Kuroshio flowing eastward in the offshore region. It was found that there were three cases that strong currents were related to coastal-trapped waves induced by strong wind variations. In this regard, one of the three cases should be also superposed with amplified internal tidal currents with a semidiurnal period. In regard to the rest cases, it was found that the currents occurring with suddenly-amplified near-inertial oscillations, the currents occurring when the Kuroshio axis approaches to the coast, and the currents exhibit strong southwestward flow occurring together with continuous southerly wind and propagation of the coastal upwelling region. Unfortunately, we could not specify all the mechanisms of occurrences of these strong currents and the variations of current quantitatively, this study describes individual features of Kyucho observed off the Eastern Coast of the Boso Peninsula for the first time.
  • Variability of factors driving spatial and temporal dispersion in river plume and Chattonella antiqua bloom in the Yatsushiro Sea, Japan
    Kazuhiro Aoki; Goh Onitsuka; Manabu Shimizu; Hiroshi Kuroda; Hitoshi Matsuo; Yuuki Kitadai; Kiyonari Sakurada; Hidenori Ando; Hiromi Nishi; Yoshio Tahara
    MARINE POLLUTION BULLETIN, 81, 1, 131, 139, 2014年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • A preliminary study to understand the transport process for the eggs and larvae of Japanese Pacific walleye pollock Theragra chalcogramma using particle-tracking experiments based on a high-resolution ocean model
    Hiroshi Kuroda; Daisuke Takahashi; Humio Mitsudera; Tomonori Azumaya; Takashi Setou
    FISHERIES SCIENCE, 80, 2, 127, 138, 2014年03月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Properties of winter mixed layer variability on the shelf-slope region facing the Kuroshio-study of Tosa Bay, southern Japan
    Hiroshi Kuroda; Yuichi Hirota; Takashi Setou; Kazuhiro Aoki; Daisuke Takahashi; Tomowo Watanabe
    OCEAN DYNAMICS, 64, 1, 47, 60, 2014年01月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • A numerical study of the Kuroshio-induced circulation in Tosa Bay, off the southern coast of Japan
    Hiroshi Kuroda; Takashi Setou; Kazuhiro Aoki; Daisuke Takahashi; Manabu Shimizu; Tomowo Watanabe
    CONTINENTAL SHELF RESEARCH, 53, 50, 62, 2013年02月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Factors controlling the spatio-temporal distribution of the 2009 Chattonella antiqua bloom in the Yatsushiro Sea, Japan
    Kazuhiro Aoki; Goh Onitsuka; Manabu Shimizu; Hiroshi Kuroda; Yukihiko Matsuyama; Katsunori Kimoto; Hitoshi Matsuo; Yuuki Kitadai; Kiyonari Sakurada; Hiromi Nishi; Yoshio Tahara
    ESTUARINE COASTAL AND SHELF SCIENCE, 114, 148, 155, 2012年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 三河湾におけるミズクラゲの輸送過程に関する数値的研究
    青木一弘; 清水 学; 黒田 寛; 豊川雅哉; 山田 智
    水産海洋研究, 76, 9, 17, 2012年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Intrusion of the Oyashio water into the eastern mouth of Tsugaru Strait in early summer, 2003
    Hiroshi Kuroda; Yutaka Isoda; Hidetaka Takeoka; Kenshi Kuma; Satoshi Honda; Hiromi Matsuura; Yukiyo Saitoh; Hyoe Takata; Shoei Iwade; Taku Wagawa; Naoto Kobayashi
    CONTINENTAL SHELF RESEARCH, 32, 36, 46, 2012年01月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • FVCOMを用いた沿岸海洋モデリング(シンポジウム:沿岸域の数値モデリング-海洋関連各分野での取り組み)
    青木 一弘; 清水 学; 黒田 寛; 瀬藤 聡
    沿岸海洋研究, 47, 2, 107, 112, 日本海洋学会, 2010年02月26日, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 非構造格子モデルFVCOMの有用性を示すために,高解像度化した計算領域へ現実的な黒潮変動を与えることにより,夏季豊後水道に発生する急潮と底入り潮の再現を試みた.再現された最も顕著な急潮は豊後水道北東部に3℃程度の水温上昇をもたらし,これは当海域における観測値と同程度であった.また,黒潮前線付近で発生した前線波動は小潮期のみ豊後水道北東部へ進入し,急潮を発生させる.再現された底入り潮は東部で顕著に北上し,最大のものは3日間に2℃水温が下降した.これらの急潮・底入り潮による水温上昇・下降の程度は数値モデルを用いた先行研究と比較して,観測値に近いものとなっていることが確認された.
  • Interannual variability of subsurface temperature in summer induced by the Kuroshio over Bungo Channel, Tosa Bay, and Kii Channel, south of Japan
    Hiroshi Kuroda; Manabu Shimizu; Takashi Setou
    CONTINENTAL SHELF RESEARCH, 30, 2, 152, 162, 2010年02月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Processes Influencing Iron Distribution in the Coastal Waters of the Tsugaru Strait, Japan
    Yukiyo Saitoh; Kenshi Kuma; Yutaka Isoda; Hiroshi Kuroda; Hiromi Matsuura; Taku Wagawa; Hyoe Takata; Naoto Kobayashi; Seiya Nagao; Takeshi Nakatsuka
    JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 64, 6, 815, 830, 2008年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Morlet関数を用いたウェーブレット解析の一特性
    瀬藤 聡; 清水 学; 黒田 寛; 亀田 卓彦; 奥野 章; 吉成 浩志; 安倍 大介; 青木 一弘
    九州大学応用力学研究所所報, 135, 101, 104, 九州大学応用力学研究所, 2008年09月
    日本語, One of properties of wavelet analysis using Morlet function was investigated. It was found that peaks of input signals for the analysis using the function didn't necessarily coincide with the ones of the wavelet power spectrum, and that the incoincidence was due to the spatial or time localization of the function.
  • 噴火湾湾口付近で観測された慣性振動流の解析
    赤羽 敬子; 磯田 豊; 三宅 秀男; 高橋 大介; 木戸 和男; 黒田 寛; 東屋 知範; Hiroko Akabane; Yutaka Isoda; Hideo Miyake; Daisuke Takahashi; Kazuo Kido; Hiroshi Kuroda; Tomonori Azumaya; 独立行政法人水産総合研究センター北海道区水産研究所; 北海道大学大学院水産科学研究院; 北海道大学大学院水産科学研究院; 名古屋大学地域水循環研究センター; 北海道立地質研究所; 独立行政法人水産総合研究センター中央水産研究所; 独立行政法人水産総合研究センター北海道区水産研究所; Hokkaido National; Fisheries Research Institute; Graduate School; of; Fisheries Science; Hokkaido University; Graduate School of; Fisheries Science; Hokkaido University; Hydrospheric Atmospheric Research Center Nagoya University; Geological Survey of Hokkaido; National Research; Institute of; Fisheries Science; Hokkaido National; Fisheries Research Institute
    海の研究 = Umi no Kenkyu (Oceanography in Japan), 17, 4, 265, 279, 日本海洋学会, 2008年07月01日, [査読有り]
    日本語, 2001年の夏季,噴火湾湾口近くの水深85mの地点に海底設置型ADCPを設置し,計測された約4か月間の流速記録を解析した。流速のスペクトル解析において,慣性周期帯のエネルギーは,全層で半日潮流と同程度であった。狭い周期帯の変動成分を抽出可能なバンドパスフィルター(HAB法)を適用し,慣性振動流(慣性周波数;f=2π/18時間)を抽出した結果,観測期間中に流速振幅の顕著な増大(以下,イベント)が4回確認された。Pollard and Millard(1970)の単純な風強制モデルがこれらイベントのほとんどを再現できたことから,観測された慣性振動流は主に時間変化する風強制により発生したと推測される。慣性振動流の鉛直構造とその時間変化はイベントごとに異なり,大きく二つに分類できる。一つは,中層の振幅極大と鉛直上方への位相伝播で特徴付けられ内部波エネルギーの斜め下方への伝播を推測させるビーム状の構造であり,もう一つは内部波の水平伝播を連想させるモード状の構造である。主成分解析に基づく鉛直モード分解を行った結果,いずれの流速構造に対しても鉛直第2モード以上の高次モードが大きく寄与していることが示唆され,各イベントで最大振幅が観測される時刻は次数の大きな鉛直モードほど遅れる傾向があった。さらに,ビーム状の構造から検出された振幅極大の水深と特性曲線の傾きを用いて見積もった内部波エネルギーの水平伝播距離から,内部波の励起場所は噴火湾内にあることが推定された。A bottom-mounted ADCP was deployed near the mouth of Funka Bay at a depth of 85 m for about four months during the summer of 2001. Spectra analysis shows that the inertial energy dominates in all layers and the energy is in the same order of magnitude as the semi-diurnal tidal current energy. The inertial oscillations are band-passed using a HAB method capable of extracting narrow-band variations. It was found that the inertial currents were amplified four times (hereinafter, "events") during the entire period of the current observation. Moreover, it was shown that the simple wind-induced model of Pollard and Millard (1970) can well reproduce the observed events in the surface mixed layer. This suggests that the observed inertial currents were generated by the time variation of the wind stress above Funka Bay. It should be noted that the vertical current structure and its time variation of the individual events were different from each other, and these seem to be classified into two patterns related to the internal waves. One is referred to as the "beam structure", characterized by the maximum amplitude in the middle layer and the upward phase propagation of the near-inertial current, i.e., the energy of internal waves propagates downward. The other is referred to as the "mode structure", associated with the horizontal propagation of the internal vertical mode. The vertical mode decomposition based on a principal component analysis revealed that higher vertical modes (> 2nd mode) significantly contribute to all the events, regardless of the beam and mode structures. In addition, the higher vertical mode tends to be observed after the vertical mode with a lower order appears. The horizontal propagation distances of the internal wave from the generation point to the observation point were estimated from the depth of the maximum amplitude in the middle layer and the gradient of characteristic curve during the beam-structure period. The distance suggests that the generation of the internal wave related to the observed inertial current was limited to the waters within the Funka Bay.
  • Diurnal Tidal Current on the Eastern Shelf of Hidaka Bay : Can juvenile walleye pollock, Theragra chalcogramma, move southeastward with the diurnal tidal current?
    KURODA Hiroshi; ISODA Yutaka; HONDA Satoshi; TAKEOKA Hidetaka; SHIMIZU Manabu
    うみ, 46, 1, 37, 47, 日仏海洋学会, 2008年05月28日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Surface current and vertical thermal structure on the continental slope in Tosa Bay
    Hiroshi Kuroda; Manabu Shimizu; Yuuichi Hirota; Daisuke Ambe; Hideki Akiyama
    JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 64, 1, 81, 91, 2008年02月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Intraannual variability of sea level around Tosa Bay
    Hiroshi Kuroda; Manabu Shimizu; Yuuichi Hirota; Hideki Akiyama
    JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 63, 5, 849, 862, 2007年10月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 富山湾周辺海域における表層流の季節変化
    相木 智一; 磯田 豊; 矢部 いつか; 黒田 寛; Tomokazu Aiki; Yutaka Isoda; Itsuka Yabe; Hiroshi Kuroda; 北海道大学大学院水産科学研究院; 北海道大学大学院水産科学研究院; 北海道大学大学院水産科学研究院; 独)水産総合研究センター中央水産研究所海洋生産部; Graduate School of; Fisheries Science; Hokkaido University; Graduate School of; Fisheries Science; Hokkaido University; Graduate School of; Fisheries Science; Hokkaido University; National Research; Institute of; Fisheries Science
    海の研究 = Umi no Kenkyu (Oceanography in Japan), 16, 4, 291, 304, 日本海洋学会, 2007年07月05日, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 対馬暖流の沿岸分枝流の形成には陸棚地形が重要な役割を果たしているが,この分枝流の流路にある陸棚域は富山湾周辺で一端途切れている。過去の水温データ解析から,富山湾の東側における分枝流は沖合へ離岸した傾圧流と推測されているが,実際の流れのパターンとその季節変化については明らかにされていない。本研究では,長期間に蓄積されたGEK(Geomagnetic Electrokineto Graph)・ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)・沿岸水位のデータを用いて,富山湾周辺海域における表層流の季節変化を解析した。佐渡島(小木)と日本列島沿岸(輪島,富山,柏崎)における水位差の季節変化には,東向き表層流の強まる時期が7月と11月の2回あることが示された。この結果をもとに,一年間を5季節に区分し,GEK・ADCP両データを用いて表層流の季節空間分布図を作成した。まず,年間を通した流れとして,"能登半島の西側における39°N付近を境界とした東向き沖合流と,日本列島付近の東向き沿岸流とに二分岐した流れが,佐渡島周辺(能登半島の東側)で合流する",と特徴付けられる流れのパターンが認められた。すなわち,佐渡島の西側には一年を通して北東流が存在する。一方,富山湾周辺における流れパターンには明瞭な季節変化が示され,その流れ解析の空間解像度を高めることによって,二つの流れパターンの存在も明らかに示された。その第一の流れは富山湾内へ流入する流れ(湾の西側に沿った沿岸分枝流)であり,4月~9月に顕著にみられ,9月には弱まる。そして,他の流れは湾口を横断する流れ(能登半島北部から佐渡海峡に向かう傾圧流)で年間を通して存在し,湾内流入流が消滅後の秋季に最も明瞭になることも判明した。The shelf topography plays an important role in the formation of the coastal branch flow of the Tsushima Warm Current. This shelf breaks a part of the branch flow around Toyama Bay. Although its path east of Toyama Bay has been inferred as the offshore baroclinic flow from temperature distributions, its flow pattern and seasonal variability around Toyama Bay have not been clarified. By using long-term GEK, ADCP and sea level data, we describe the seasonal change of surface current around the Bay. Sea level differences between Sado Is. (Ogi) and coastal stations (Wajima, Toyama, Kashiwazaki) reveal that there are two periods in which the eastward surface current velocity is enhanced in July and November. Based on this feature, we classify the annual cycle into five seasons in order to examine temporal change in spatial distributions of surface flow using GEK and ADCP data. The annual common flow pattern shows that there are two main paths, the one consisting of the eastward offshore flow (the boundary being 39°N latitude) and the other. a coastal branch flow on the Japanese shelf joining near Sado Is (east of Noto Peninsula). This means that there is the northward flow west of Sado Is. throughout the year. On the other hand, the flow pattern around Toyama Bay has a prominent seasonal cycle, and our gridded current field with fine spatial resolution shows that there are actually two flow patterns. One is the inflow into Toyama Bay (the near-shore branch along the western bay coast) which is identified in April to September and weakens in September. The other is a flow across the bay mouth (the baroclinic flow from the north of Noto peninsula into Sado strait), which exists throughout the year and is clearly seen in autumn after the disappearance of Toyama Bay inflow.
  • 津軽海峡通過流の海水変質過程
    松浦宏美; 磯田 豊; 黒田 寛; 久万健志; 斉藤雪美; 小林直人; 相木智一; 和川 拓; 矢部いつか; 干場康博
    海と空, 83, 1, 2135, 2007年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Coastal current on the eastern shelf of Hidaka Bay
    Hiroshi Kuroda; Yutaka Isoda; Hidetaka Takeoka; Satoshi Honda
    JOURNAL OF OCEANOGRAPHY, 62, 5, 731, 744, 2006年10月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 北海道亀田半島沖における流れ場及び水塊の季節変化
    小林直人; 磯田 豊; 黒田 寛; 木村 修; 山口秀一; 大西光代; アナ ルイザ ロザ
    沿岸海洋研究, 44, 1, 59, 67, 日本海洋学会沿岸海洋研究部会, 2006年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 北海道亀田半島沖には地元の漁業者によって恵山潮(南東流)と鹿部潮(北西流)と称される二つの流れがあると考えられているが,実測資料にもとづく定量的記述が行われてはいない。本研究では亀田半島沖のADCP・CTDデータを解析し,この海域の流れ場の季節変化と水塊出現の関係を調べることを目的とした。ADCPのデータ解析から,春季から夏季には傾圧的な南東流(恵山潮),冬季には順圧的な弱い北西流(鹿部潮)の存在を確認することができた。また,津軽暖流水は両潮の遷移時期である秋季に現れるが,冬季に入るとすぐに親潮水に置き換わることがわかった。
  • Comparative vertical distributions of iron in the Japan Sea, the Bering Sea, and the western North Pacific Ocean
    H. Takata; K. Kuma; S. Iwade; Y. Isoda; H. Kuroda; T. Senjyu
    Journal of Geophysical Research, 110, C07004, 2005年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), 日本海やベーリング海などの半閉鎖性海域と北太平洋での溶存鉄及び三価鉄溶解度の鉛直分布は,中深層での深度とともに徐々に増加することを特徴としている。中深層では,溶存鉄は主に天然有機配位子との錯体形成によって規定されていることが,各海域のこれらの強い相関性から推定される。更に三価鉄溶解度は,北太平洋の中層と深層での栄養塩との勾配が異なるが,三価鉄溶解度と海洋性腐植様傾向物質との関係は,海域での勾配の違いは確認できなかった。この結果は,腐植様蛍光物質の分布が,深海水中の三価鉄溶解度と溶存鉄濃度の規定要因であることを示唆している。
  • 回転系における線形渦度方程式の適用範囲
    磯田 豊; 矢部いつか; 黒田 寛
    沿岸海洋研究, 43, 1, 61, 67, 日本海洋学会沿岸海洋研究部会, 2005年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 静水圧平衡が成立するとき,回転系均一流体における水柱は渦位Q=(f+ζ)/hを保存する.ここで,fは惑星渦度,ζは水柱の相対渦度,hは水柱の高さであり,dQ/dt=0(d/dtは時間に関しての全微分)の形で渦位保存式となる.しかしながら,海面変位の運動が無視できる場合で水柱が陸棚斜面を横切る状況を想定し,上記の渦位保存式を線形近似して導出した式(線形渦度方程式)は渦位保存則とは呼べない式になる.本報ではこのような場合の線形渦度方程式が示す物理的意味を紹介した後,線形理論の範囲で陸棚斜面を横切る定常流を議論する際の問題点を指摘する.
  • 定期船ADCPによるsemi-regular samplingデータを用いた調和解析手法の検討 : 津軽海峡東口における潮流と残差流の評価
    黒田 寛; 磯田 豊; 大西 光代; 岩橋 雅行; 佐藤 千鶴; 中山 智治; 伊藤 集通; 伊勢田 賢一; 西澤 慶介; 島 茂樹; 外川 織彦; Hiroshi Kuroda; Yutaka Isoda; Mitsuyo Ohnishi; Masayuki Iwahashi; Chizuru Satoh; Tomoharu Nakayama; Toshimichi Ito; Ken-ichi Iseda; Keisuke Nishizawa; Shigeki Shima; Orihiko Togawa; 財; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 現; 愛媛大学沿岸環境科学研究センター; 財; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 現; 北海道大学大学院水産科学研究科; 財)日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 財)日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 現; 遠洋水産研究所; 財)日本海洋科学財団む; 海洋研究所; 株; 東京久栄; 財; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 日本原子力研究所むつ事業所海洋調査研究室; 財)日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 財)日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 財)日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 日本原子力研究所むつ事業所海洋調査研究室; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine Science Foundation; Present address)Center for Marine Environmental; Studies Ehime University; Mutsu Marine Laboratory Japan Marine Science Foundation; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; Marine Research Laboratory Japan; Atomic Energy Research Institute; Mutsu Marine Laboratory Japan Marine; Science Foundation; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; Marine Research Laboratory Japan; Atomic Energy Research Institute
    海の研究 = Umi no Kenkyu (Oceanography in Japan), 13, 6, 553, 564, 日本海洋学会, 2004年11月05日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    日本語, 津軽海峡東口周辺における実際の定期船ADCP流速データを用いて,黒田・磯田(2004)が提案した年周斯変動成分に関する調和解析上の注意点に基づき,どれだけ確からしい潮流と残差流(季節変動)が見積もれるかを検討した。日単位のデータサンプリングに依存した調和解析上の最大の問題点は,K_1とP_1分潮からSa分潮と同じ周期のエイリアシングが生じるため, K_1,P_1,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。ここにおいて, Sa,K_1の2分潮を選択し, O_1,M_2,Q_1,N_2の4分潮を加えて調和解析を行なった結果,構造的で卓越したK_1分潮流を見積もることができた。しかし,残差流に含まれる可能性があると推定されたP_1分潮の最大振幅は,残差流の年周期変動の振幅に対して無視できず,P_1分潮を調和解析によって分離する必要がある。そこで,津軽海峡東口周辺の検潮所におけるP_1とK_1分潮の潮位の振幅比と位相差の関係を潮流に適用した調和解析を再び行ない,過去に行われた短期の係留流速観測結果と比較して,両者の共通点と相違点を整理した。更に,このような方法で見積もられた潮流成分を除去することで,津軽海峡内における流れの季節変動を提示することが初めて可能となった。Some harmonic analysis methods using actual current data measured by an ADCP installed on a regular ferryboat were examined based on the suggestions made by Kuroda and Isoda (2004) regarding the harmonic analysis of annual variations. Hence the tidal and residual currents (seasonal variation) were estimated around the eastern mouth of the Tsugaru Strait. The biggest problem in the harmonic analysis is that the K_1, P_1, and Sa constituents cannot be separated simultaneously since a sun-synchronous infrequent semi-regular sampling causes K_1 and P_1 aliasing, the period of which is the same as that of the Sa constituent, i.e. 365.24 (d). First, harmonic analysis of the Sa, K_1, O_1, M_2, Q_1, and N_2 constituents could spatially estimate the systematic and dominant K_1 tidal current. However, the guessed maximum P_1 amplitude that may have been included in the residual current was not sufficiently less than the amplitude of the seasonal variation. Therefore, it was impossible to discuss the seasonal variations unless the P_1 constituent was estimated, based on assumptions and subsequently excluded. Another harmonic analysis of tidal currents was carried out using the amplitude ratio and phase difference of the P_1 tide relative to the K_1 tide. The harmonic constants were compared with those estimated from the mooring current measurements made in past years, and the points of commonality and difference between them were clarified. Thus, for the first time, the seasonal variations in the surface currents at the Tsugaru Strait were demonstrated by excluding the estimated tidal currents.
  • 定期船ADCPのsemi-regularサンプリングデータを用いて年周期変動成分を調和解析する際の問題点
    黒田 寛; 磯田 豊; Hiroshi Kuroda; Yutaka Isoda; 愛媛大学大学院理工学研究科; 北海道大学大学院水産科学研究科; Graduate School of Science; Engineering Ehime University; Graduate School of; Fisheries Science; Hokkaido University
    海の研究 = Umi no Kenkyu (Oceanography in Japan), 13, 2, 151, 161, 日本海洋学会, 2004年03月05日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    日本語, 定期船ADCP流速データの太陽時に同期した時間的に粗いsemi-regularサンプリングデータを用いて,K_1,P_1分潮流に関する調和解析を行う際の問題点を研究した。K_1,P_1分潮からは位相の異なる二つの疑似波動(エイリアシング)が生じ,それらの周期は,ともに365.24dで,Sa分潮と同じ周期となる。等間隔時系列の場合,このような複数の同じ周期をもつ彼の分離は不可能であるが,時系列がsemi-regular間隔の場合,上記3分潮のうちの任意の2分潮を分離することが可能となる。ただし,除外された残りの1分潮が,2分潮の調和解析を汚染することは避けられず,調和分解すべき2分潮の選択は重要である。そこで,P_1分潮を除外し,SaとK_1の2分潮による調和解析を行う必要がある。これら2分潮を選択することは,流れの季節変化が調和解析に与える影響をSa分潮に押し付け,比較的正しいK_1分潮の調和定数を見積ることを可能にする。さらに,K_1とP_1分潮の平衡潮汐の振幅比から推定されるP_1分潮の振幅と,K_1分潮のみを除去した残差誠に含まれる年周期変動の振幅の大小関係から,P_1分潮を除外して調和解析することの妥当性を検討することが可能となる。The relation between a sun-synchronous infrequent semi-regular sampling with an ADCP (acoustic Doppler current profiler) installed on a regular ferry and a harmonic analysis for the K_1 and P_1 constituents was clarified. Double aliasing of the same cycle with different phases was caused by the semi-regular sub-sampling of the K_1 or the P_1 constituent, where the aliased period of either constituent is 365.24 days; this is the same as that of another Sa constituent. Although it is impossible to separate the plurality of waves having the same period for a regularly sampled time series, it is possible to separate two arbitrary constituents out of these three (i.e., K_1, P_1, and Sa) for a semi-regularly sampled time series. As contamination by the non-separated constituent in analyzing the two constituents cannot be avoided, it is very important to decide what two constituents should be estimated. The selection of the Sa and K_1 constituents, by excluding the P_1 constituent, makes the estimation of the K_1 constituent relatively accurate by imposing the influence of seasonal current variations on the Sa constituent. Moreover, it is possible to determine the validity of eliminating the P_1 constituent from the harmonic analysis by comparing the amplitude of the P_1 constituent extrapolated, using the ratio of equilibrium tidal amplitude between the K_1 and the P_1 constituent with the amplitude of annual variation of residual data wherein only the K_1 constituent was deleted.
  • A data assimilation technique applied to estimate parameters for the NEMURO marine ecosystem model
    H Kuroda; MJ Kishi
    ECOLOGICAL MODELLING, 172, 1, 69, 85, 2004年02月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Variation of velocity and volume transport of the Tsugaru Warm Current in the winter of 1999-2000
    T Ito; O Togawa; M Ohnishi; Y Isoda; T Nakayama; S Shima; H Kuroda; M Iwahashi; C Sato
    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, 30, 13, 1678, 2003年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 日高湾西部陸棚上における10日,25日,60日周期流速変動
    黒田 寛; 磯田 豊; 大西 光代; 岩橋 雅行; 佐藤 千鶴; 中山 智治; 伊藤 集通; 伊勢田 賢一; 西沢 慶介; 島 茂樹; 外川 織彦; Hiroshi Kuroda; Yutaka Isoda; Mitsuyo Onishi; Masayuki Iwahashi; Chizuru Satoh; Tomoharu Nakayama; Toshimichi Ito; Ken-ichi Iseda; Keisuke Nishizawa; shigeki Shima; Orihiko Yogawa; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 現; 北海道大学院水産科学科; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 現; 北海道大学院水産科学科; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 現; 北海道大学院水産科学科; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 現; 北海道大学院水産科学科; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 現; 北海道大学院水産科学科; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 日本原子力研究所むつ事業所; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 日本海洋科学財団むつ海洋研究所; 日本原子力研究所むつ事業所; Mutsu Marine Laboratory Japan Marine Science Foundation; resent address)Graduate School of; Fishcries Science; Hokkaido University; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; resent address)Graduate School of; Fishcries Science; Hokkaido University; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; resent address)Graduate School of; Fishcries Science; Hokkaido University; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; resent address)Graduate School of; Fishcries Science; Hokkaido University; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; resent address)Graduate School of; Fishcries Science; Hokkaido University; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; Marine resarch Laboratory Japan; Atomic Energy Research Institute; Mutsu Marine Laboratory Japan Marine; Science Foundation; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; Mutsu Marine Laboratory Japan; Marine; Science Foundation; Marine resarch Laboratory Japan; Atomic Energy Research Institute
    海の研究 = Umi no Kenkyu (Oceanography in Japan), 12, 2, 195, 214, 日本海洋学会, 2003年03月05日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 青森室蘭間を運航する定期旅客船に搭載されたADCPによる2000年4月~2001年4月までの流速データを用いて,日高湾西部陸棚上こおける数十日(10日~60日)周期の流速変動を調べた。主要10分潮の潮流成分をADCP流速データから除去した後,2種類のスペクトル解析法を適用した。その結果,西部陸棚上において10日,25日,60日の三つの周期帯の流速変動が卓越していることが分った。本研究では,不等間隔データに適用可能な新しいバンドバス法(HAB法:Harmonic Analysis Bawl-pass Method)を提案し,各周期変動の水平流速・鉛直流速の構造を抽出した。日高湾西部陸棚上のADCP観測点間において,三つの周期帯の流速変動はいずれも水平的にほぼ同位相であった。また,10日と25日周期変動の鉛直的な位相差はほとんど見られなかったが,60日周期変動には数日の顕著な位相差が見られ,下層流が上層流よりも常に先行していた。流れと海上風とのクロススベ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,北西風が北西同流よりも約1.5日先行していた。10日周期帯の流速変動が秋~冬季にかけて卓越していたことと,この見積もられた位相差が,大島(三宅(1990)による日高湾内での風強制順圧モデル計算の見積もりとよく一致していたことから,この周期帯の変動は北西の季節風によって励起された陸棚波の伝播に伴う流速変動と推測される。Variability in intraseasonal current fluctuations (periods between 10 and 60 days) on the western shelf in Hidaka Bay was examined by using an Acoustic Dopplcr Current Profiler (ADCP) installed on a regular ferry shuttling between Aomori and Muroran from April 2000 to April 2001. After ten primary tidal current constituents were subtracted from the ADCP data, two types of spectral analysis were carried out. and three periodic variations, around 10-, 25-, and 60-day periods, respectively, were identified on the shelf. A new band-pass method, the Harmonic Analysis Band-pass (HAB) method, which can be applied to irregularly sampled data, is proposed to extract the horizontal and vertical current structures of each periodic variation. Very little phase lag between ADCP points was found in any of these periodic variations on the western shelf. Slight vertical phase lag was observed in the 10- and 25-day periodic variations, and a significant vertical phase lag of several days (i.e., lower current always leads upper current) was observed for the 60-day periodic variation. Cross-spectral analysis between current and sea surface wind showed that among signals in the periodic variations, only those in the 10-day period wore coherent, and their phase lag indicates that the northwesterly wind leads the northwestward flow by about, 1.5 days. This estimated phase lag agrees well with that of the wind-forced barotropic model of Hidaka Bay by Ohshima and Miyake (1990). Also, the current variation in the 10-day period was dominant from autumn to winter. Therefore, we infer that this 10-day current variation is effectively induced by the northwesterly monsoon wind.
  • 沿岸親潮の海洋構造とその季節変化
    磯田 豊; 黒田 寛; 明正達也; 本田 聡
    沿岸海洋研究, 41, 5, 12, 2003年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
■ その他活動・業績
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 気候変動を駆動する海氷:長期の南極 vs. 短期の北極
    科学研究費助成事業
    2025年04月01日 - 2030年03月31日
    大島 慶一郎; 田村 岳史; 伊東 素代; 二橋 創平; 柏瀬 陽彦; 佐藤 和敏; 小平 翼; 深井 悠里; 黒田 寛; 小野 純; 木村 仁
    日本学術振興会, 特別推進研究, 北海道大学, 25H00002
  • 海洋熱波に対する沖合生態系脆弱性の包括的評価
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2029年03月31日
    高橋 一生; 児玉 武稔; 岩滝 光儀; 吉武 和敏; 宮本 洋臣; 巣山 哲; 冨士 泰期; 筧 茂穂; 黒田 寛
    日本学術振興会, 基盤研究(S), 東京大学, 24H00075
  • 海洋貯熱量ならびにそれが駆動する海洋熱波と生態系への影響の理解(UHEAT)
    2026年 - 2028年
    黒田 寛
    本研究は、北太平洋および北大西洋における地域的な海洋貯熱量の変化と、それに関連する海洋熱波の発生メカニズムについて理解を深めることを目的とする。それらの理解に基づき海洋熱波を高精度予測する手法を開発し、魚類の将来分布を予測することで、海洋熱波の頻発に対応できる柔軟な漁業の実現に貢献する。従来手法では、十年規模変動を除去するために気候モデル出力を10 年程度平均し、その将来水温から魚類分布を予測していたが、新手法では、典型的に5 日~数カ月続く海洋熱波を高精度に予測し、漁業現場に実装可能なより信頼性の高い魚類分布予測を提示する。
    日本チームは、気候モデルの出力と創発的制約手法を用いて将来の海洋貯熱量と海洋熱波を評価・予測するとともに、主要魚種の生息域分布を予測することで、健全な水産業の発展・維持に資する情報を提供する。他方、欧州チームは、衛星データやベイズ手法を活用して海洋貯熱量および海洋南北熱輸送量を高精度に推定し、さらにこれらを活用して海洋熱波を高精度に予測するAI モデルを構築する。日欧共同研究の強みは、海洋貯熱量を共通軸として、北太平洋・北大西洋における気候モデルと深層学習による将来予測を融合し、海洋熱波の高精度予測を実現できる点にある。2 つの大洋を対象とすることで、海洋熱波の一般性と地域特異性の両面が解明される。
    科学技術振興機構, 国際的な科学技術共同研究などの推進/国際科学技術共同研究推進事業/SICORP/CONCERT-Japan(SICORP), 26151182
  • 亜寒帯沿岸生態系における陸域起源栄養塩利用の評価
    科学研究費助成事業
    2022年06月 - 2027年03月
    黒田 寛; 片岡 剛文; 白藤 徳夫; 中野渡 拓也; 鬼塚 年弘; 谷内 由貴子; 伊佐田 智規; 丹羽 健太郎
    日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 22H05203
  • マクロ沿岸海洋学の研究推進
    科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
    2022年06月 - 2027年03月
    羽角 博康; 伊藤 幸彦; 杉本 亮; 黒田 寛; 松村 義正; 西岡 純; 郭 新宇; 纐纈 慎也; 山崎 大; 安田 一郎; 小畑 元; 田中 潔; 平譯 享; 中田 聡史; 西川 悠
    日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 東京大学, 22H05200
  • 南東ブラジル湾における魚種交替メカニズム: 西岸境界流域と湧昇流域の比較
    科学研究費助成事業
    2021年04月 - 2026年03月
    高須賀 明典; 安田 十也; 渡井 幹雄; 黒田 寛; 奥西 武
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 東京大学, 21H04737
  • 統計的機械学習による環境変動が海洋生物の時空間分布に与える影響の解明
    科学研究費助成事業
    2019年04月 - 2023年03月
    岡村 寛; 黒田 寛; 森田 晶子
    本研究課題は,統計的機械学習を利用して,水産資源の時空間変動を伴うプロセスの推定精度をより向上させる方法を開発・応用することを目的としている.特に,環境変動と漁獲が与える資源動態への影響をうまく区別できるようなモデル開発を進める.今年度は,複数の海面水温データを取得し,比較して北海道周辺の海面水温データセットを整備した.さらに,2016年秋や2021年夏に北海道周辺で特異的に生じた高水温化について,海洋熱波の観点から海洋物理ならびに気候学的な解釈を行った.海面水温データと資源評価結果から,翌年の加入尾数を予測する統計的機械学習モデル(Gradient Boostingと呼ばれる方法を使用)を構築し,従来の予測手法に比して大きく予測精度が向上することを確認した.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 19K06216
  • 海氷融解水を介した極域-亜寒帯域海洋の生物地球化学的リンケージの解明
    科学研究費助成事業
    2017年04月 - 2021年03月
    西岡 純; 黒田 寛; 鈴木 光次
    季節海氷域であるオホーツク海と北西部ベーリング海および隣接した北太平洋亜寒帯海域をフィールドとして観測を実施し、極域の海氷の融解水流入が周辺海域の海洋の水塊構造や、鉄や栄養塩など栄養物質の分布、植物プランクトン種組成や増殖に与える影響を評価した。その結果、オホーツク海内の東サハリン海流と春季の海氷の融解水は、大陸棚起源の鉄を南部オホーツク海および沿岸親潮水の広範囲に運び、高栄養塩・高鉄濃度の特徴の水塊を形成し、春季の植物プランクトンの増殖に大きな影響を与えていることが示唆された。また、西部ベーリング海が栄養物質の循環を通して亜寒帯域と極域をつなげている重要な海域であることを示した。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 17H00775
  • 太平洋を越えて黒潮-フンボルト海流域間で同期する魚種交替の生物学的メカニズム
    科学研究費助成事業
    2014年04月 - 2019年03月
    高須賀 明典; 黒田 寛; 奥西 武; 大関 芳沖
    気候変動に伴ってカタクチイワシとマイワシの間で優占魚種が入れ替わる魚種交替現象は、太平洋を越えて黒潮海流域 (日本) とフンボルト海流域 (ペルー) 間で同期してきた。黒潮海流域とフンボルト海流域のカタクチイワシとマイワシについて、産卵生態、初期生態、資源生態に加え、海洋環境と輸送・回遊過程を考慮して、魚種間・海流域間で総合的に比較した。その結果、物理・生物環境に対する反応は、それぞれの海流域における種に特有のものであり、両海流域間での魚種間関係の逆転あるいは劇的な生物特性の違いが、太平洋を超えて、表面水温の関係が逆であるにもかかわらず、魚種交替が同期する現象を説明すると結論された。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 26252031
  • オホーツク海と北太平洋亜寒帯域をつなぐ熱塩/物質循環システムの実態解明
    科学研究費助成事業
    2010年04月 - 2015年03月
    若土 正曉; 三寺 史夫; 西岡 純; 中村 知裕; 江淵 直人; 渡邉 豊; 鈴木 光次; 黒田 寛; 大島 慶一郎; 津旨 大輔; 的場 澄人; 江淵 直人; 小埜 恒夫
    オホーツク海から親潮域の豊かな水産資源を支える“奇跡ともいえる仕組み”を明らかにするため、オホーツク海と北太平洋をつなぐ熱塩/物質循環システムの実態解明を進めた。熱塩循環の強さを決めるオホーツク海北部の高密度水(DSW)の塩濃度は、亜寒帯循環を跨ぐ塩濃度偏差の長距離伝播、海氷生産量変動、降水量変動との「せめぎ合い」により決まる。アムール川河口・オホーツク北部陸棚上に堆積する光合成に必須の栄養物質・鉄は、このDSWに取り込まれ、北太平洋の広範囲に供給される。DSWと潮汐混合を介し強く結合した熱塩循環と物質循環が生物生産を北太平洋規模で規定するという、絶妙なシステムが本研究により明らかとなった。
    日本学術振興会, 基盤研究(S), 北海道大学, 22221001
  • 黒潮・親潮続流域における相互作用の現場観測
    科学研究費助成事業
    2010年04月 - 2015年03月
    川合 義美; 谷本 陽一; 伊藤 進一; 富田 裕之; 岡 英太郎; 須賀 利雄; 小橋 史明; 植原 量行; 永野 憲; 小林 大洋; 榎本 剛; 黒田 寛; 立花 義裕; 根田 昌典; 井上 龍一郎; FAURE Vincent; 茂木 耕作; 谷口 京子
    黒潮・親潮続流域において水温前線が大気に与える影響、及び海洋前線や水塊の形成・維持過程を現場観測を基に明らかにすることを目的として、船舶による大気・海洋集中観測や係留ブイ観測を実施した。
    初夏(梅雨期)の黒潮続流前線や晩冬期の亜寒帯前線が大気境界層や下層雲の高度差、下層の気圧勾配を生じさせることを示した。準定常ジェットによる亜寒帯への水塊輸送や表層栄養塩の変動を明らかにした。また、黒潮続流南側における冬季混合層の短い時間スケールでの時間発展や、サブメソスケールでの亜寒帯系水塊の南方への輸送過程を観測で捉えた。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 独立行政法人海洋研究開発機構, 22106007
  • 産卵場解析による魚種交替生物過程の解明と海洋生態系間比較
    科学研究費助成事業
    2010年04月 - 2014年03月
    高須賀 明典; 大関 芳沖; 黒田 寛; 奥西 武
    本研究課題では、気候変動に伴ってカタクチイワシとマイワシの間で優占魚種が入れ替わる魚種交替現象の生物学的メカニズムの解明を進めるため、産卵場解析を中心に生物特性を明らかにした。(1) 大時空間スケールでの産卵場環境の歴史的変遷を記述した。(2) 小規模スケールでの産卵場形成機構を明らかにした。(3) 黒潮海流域、カリフォルニア海流域、フンボルト海流域間で物理・生物要因に対する産卵応答特性を比較した。産卵応答特性は、太平洋の東西間で劇的に異なっており、属特有ではなく種特有であった。(4) 将来的に本研究成果を数理モデルに取り込むため、魚類の初期成長-生残研究に関する知見を統合した。
    日本学術振興会, 若手研究(A), 独立行政法人水産総合研究センター, 22688017
  • サブメソスケールモデルを用いた黒潮沿岸域での暖水波及とシラス漁場形成機構の解明
    科学研究費助成事業
    2011年 - 2013年
    黒田 寛
    本研究は、日本南岸沖の黒潮沿岸域におけるサブメソスケール変動を再現できる海洋モデルを構築し、黒潮前線付近から沿岸方向に間欠的に生じる暖水波及の発生過程を究明した。さらに、海洋モデルの流動場を用いて各種稚仔魚(以下、シラス)を模した輸送実験を行い、沖合から沿岸域へのシラス来遊経路の推定と沿岸シラス漁場の形成機構の解明を行った。その結果、典型的で大規模な暖水波及時には、沖合から沿岸に大量のシラスが供給される可能性はあるが、滞留時間が短いため漁場形成は短期的になり、一方、小規模な暖水波及が発生し、沿岸域での海水の滞留時間が長い場合においては、好適なシラス漁場が長期間継続されることが推察された。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 独立行政法人水産総合研究センター, 23740365
  • 沿岸親潮の形成・維持および季節変化機構に関する研究
    科学研究費助成事業
    2003年 - 2005年
    黒田 寛
    本研究が対象とした日高湾陸棚/陸棚斜面域には、スケトウダラ太平洋系群の主要な産卵場所があり、我が国で漁獲されるスケトウダラの約半分が卵期〜仔稚魚期の約半年間(冬季〜初夏)を本海域で生活する。スケトウダラの仔稚魚の生残量は年級群の資源量を決定する最も重要な要因であり、仔稚魚の輸送や餌環境に直接的・間接的な影響を与える陸棚/陸棚斜面域の流動構造の季節変動は解明すべき重要な課題であった。
    本研究では、日高湾東部陸棚上における約半年間(2002年12月〜2003年7月)の係留流速観測結果および、風応力、水位の資料に基づき、沿岸流の季節変化とその力学構造を明らかにした。沿岸流の季節変動成分は、観測前半(12月〜3月:沿岸モード期)の南東向流と観測後半(4月〜7月:モードの遷移期)の北西向流に分類できた。観測資料の値を用いて、定常を仮定した岸沿い方向の順圧力学平衡(風応力項,摩擦項,圧力勾配力項の3つの平衡)を計算した結果、風応力項が力学平衡の重要な要素であることがわかった。さらに、観測前半の南東向流に注目し、沿岸流の駆動力を理解するために順圧モデルを用いた数値実験を行った。その結果、風応力と日高湾外からの沿岸親潮の流入によって駆動された陸棚上の流れは、観測結果の特徴を定量的に説明することができた。また、冬季〜春季の日高湾において、沿岸親潮が定常的に存在するという本研究の結論は、本研究課題において最も重要な成果の一つである。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 愛媛大学, 03J50761