HF ocean radar applications to estimation of wind drift current and

Title
Author(s)
HF ocean radar applications to estimation of wind drift current
and measurement of sea ice drift velocity in the southern Sea of
Okhotsk [an abstract of dissertation and a summary of
dissertation review]
張, 偉
Citation
Issue Date
2016-03-24
DOI
Doc URL
http://hdl.handle.net/2115/62103
Right
Type
theses (doctoral - abstract and summary of review)
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Wei_Zhang_review.pdf (審査の要旨)
Instructions for use
Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers : HUSCAP
学 位 論 文 審 査 の 要 旨
博士（環境科学）
審査委員
張 偉 (Wei Zhang)
氏 名
主査
副査
副査
副査
副査
教 授
教 授
准教授
助 教
准教授
江淵
大島
深町
豊田
市川
直人
慶一郎
康
威信
香 （九州大学応用力学研究所)
学 位 論 文 題 名
HF ocean radar applications to estimation of wind drift current and
measurement of sea ice drift velocity in the southern Sea of Okhotsk
（短波海洋レーダを応用したオホーツク海南部における吹送流の推定および海氷漂
流速度の計測）
本学位論文は，北海道オホーツク海沿岸域に設置された短波海洋レーダの観測データを用
いて，宗谷海峡域の吹送流の推定および紋別沖海域の海氷漂流速度の計測を行ったものであ
る。
短波海洋レーダは，沿岸域に設置した短波レーダにより，沖合数 10 km の表層海流速度を
計測する測器であるが，観測深度が表面から数 m までであるため，局所的な風による吹送流
の影響を大きく受ける。本論文では，短波海洋レーダの観測データと海底設置型超音波流速
計の観測データおよび気象庁メソ数値予報モデル出力データを用いて，吹送流を推定するパ
ラメータを求め，観測された表層流速から吹送流成分を取り除いた。得られた表層流速と，
宗谷暖流の指標として従来用いられている稚内－網走の水位差との相関が，吹送流を除去し
ない場合に比べて有意に向上することを示した。また，推定された吹送流成分は，海上風が
強い冬季において，得られた表層流速の 45 %，海上風が弱い夏季においても 20 % に達す
ることが示され，宗谷海峡域における吹送流成分の除去の重要性があらためて示された。本
論文で得られた吹送流パラメータを用いれば，2003年に同海域において短波海洋レーダの運
用が開始されて以降，１２年以上にわたる観測データから，吹送流成分を除いた表層流速の
データを作成することが可能であり，宗谷暖流の変動メカニズムや日本海からオホーツク海
への輸送量の変動に関する研究に対して大きく貢献するものと期待できる。
短波海洋レーダは，主に，海洋表層の流速を測る目的で使用されているが，海氷から後方
散乱される信号を解析することにより，海氷の漂流速度を見積もることが可能である。本論
文では，世界的にも数少ない，短波海洋レーダによる海氷観測を試みている。後方散乱信号
のドップラースペクトルから海氷の有無の識別と漂流速度の視線方向成分の算出を行うアル
ゴリズムを独自に観測し，紋別沖海域の観測データに適用した。得られた海氷漂流速度を，
観測対象海域内に設置された海底設置型超音波流速計および漂流ブイのデータと比較して，
その精度評価を定量的に行うとともに，信号雑音比と計測誤差との関係を明らかにした。こ
れまで，短期間の短波海洋レーダによる海氷域観測については，アラスカなどでの少数の事
例が報告されているが，長期間の観測データを用いた点や信頼できる現場観測との比較によ
って計測精度の定量的な評価を行った点は，本論文が史上初めてであると言える。本研究に
よって開発された手法は，海氷域の沿岸に設置した短波海洋レーダで利用可能な汎用的なも
のであり，また，紋別沖や雄武沖を観測する短波海洋レーダの観測データに適用すれば，沿
岸域の海氷漂流速度の長期間かつ高時空間分解のデータを作成することが可能であり，沿岸
域の海氷変動の予測やメカニズムの解明に大きく貢献することが期待される。
以上より，審査委員一同は，これらの成果を高く評価し，また研究者として誠実かつ熱心
であり，大学院博士課程における研鑽や修得単位などもあわせ，申請者が博士（環境科学）
の学位を受けるのに充分な資格を有するものと判定した。