より大きなAgulhas電流の永続的プロファイリング

（クレジット：MorrisらのJ. Vorneveld（SAEON）2017）

図1 - ASCA Mooring ArrayのTop Buoysに設置されたTeledyne RDI ADCP （クレジット：SAEON Egagasini Node。http://asca.dirisa.org/）

図2 - モザンビーク流路におけるLOCO係留アレイの位置。 （クレジット：H. Ridderinkhof（NIOZ）2006. https://goo.gl/FrCL2b）

図3 - モザンビーク流路におけるLOCO係留の後の設定。 ADCPプロファイルが示されている。スケール：深さ（m）、距離（km）。 （H. Ridderinkhofら（NIOZ）2010. https://doi.org/10.1029/2009JC005619から適応）

Greater Agulhas Currentシステムは過去20年間にわたり広範で永続的な係留型アレイで精査されています。重要な要素は、海上の強い流れによって輸送される量を捕捉することでした。このため、係留線の多くは、Teledyne RDI ADCPを汲み上げて頂いていました。 （クレジット：J. Ullgren（NIOZ）2010. https://goo.gl/SJ4dWJ）

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南アフリカの20年間の留守番電話

過去20年間、南アフリカからのエネルギッシュで深い流れが絶え間なく精査されてきました。南インド洋の西端にあるAgulhas Currentシステムは、複雑な循環パターン（再循環、蛇行、リング）を示しています。彼らは年々大きな変動を示しています。さらに、これらの流れは、世界の主要な海洋の3つ、インド、大西洋、南部の間の交流を仲介します。

さらに重要なことに、グレーター・アグラス・カレントは現在、地球の気候システムに影響を及ぼすと考えられています。その役割は、後に世界的な転覆循環の下降部分に入る水を前処理することである。

これらの電流を測定することは困難でした。その程度を把握するためには、測定が深く必要です。時間の経過とともに変化を解決するには、測定を継続する必要があります。生き残るために、永続的な測定方法は、これらの強力な電流のエネルギーに耐える必要があります。たとえば、表面の浮遊者、浮遊者、グライダーなどはすばやく掃除されます。

主要な海流の長期的測定を行うプログラムは、弾力のある係留に頼っています。そして、上海の強い流れを測定するために、これらの係留施設にはADCPが搭載されています。

このレポートでは、Teledyne RDI ADCPを使用してより大きなAgulhas Currentを測定した20年間にわたるいくつかの連続したキャンペーンをレビューします。この信じられないほどダイナミックなシステムを捕獲するのを助けるために、各キャンペーンは係留線の上にADCPを固定し、広範囲の観測配列の一部として海底に固定しました。

オランダの科学者は、10年間、Agulhasに栄養を与える上流の流れの強さ、変動性、構造に焦点を当てました。

その後、南アフリカの南東から離れ、米国の研究者は3年間モニタリングしたAgulhas Current Time-Series Experiment（ACT）を完了しました。彼らのデータの1つの使用は、アグラス・カレントの変化に対する長期の衛星ベースの指標を作成するために真実でした。

そして現在、進行中の多国籍プログラムは、作業Agulhas System Climate Array（ASCA）を継続しています。特に、気候問題など、地域的および地球規模の影響を探るために、少なくとも5年間、持続的な観測を収集しています。

南アフリカの大規模かつ持続的な電流モニタリング
Agulhas Currentは南アフリカの東海岸から極東に向かって流れます。この大電流は、ローカルおよびグローバルにさまざまな影響を及ぼします。アフリカ南部では、アグラスは海上輸送や地域の天候から地元の生物多様性に影響を与えます。世界的に見ると、アグラスの水質は現在、地球の気候システムに関連しています。

Agulhasによって運ばれた量のおよそ6分の1が大西洋のためにインド洋を離れる。パレオの研究は、量が長年にわたって変化していることを示唆している。南アフリカの先端の下で、アグルハスの蛇行は閉鎖され、大径の輪に変わります。これらのリングは、西側に向かって大西洋中央に伝播します。それらは地球上の転覆循環の戻っている手足に暖かい塩分のある水源を提供します。

気候研究の結果は、これらの環がどのように変化するかに関心が高まっています。関連研究では、Agulhasの前例のない蛇行を引き起こす要因が検討されています。次に、Agulhasシステムにさらに進入する渦に対するこの固定された注意が上流にある。

この複雑さを解明するために、Greater Agulhas Currentシステムは過去20年間にわたり広範で永続的な係留配列で精査されてきました。重要な要素は、海上の強い流れによって輸送される量を捕捉することでした。このため、係留線の多くは、Teledyne RDI ADCPを汲み上げて頂いていました。

副題として、ADCPsはこれらの海域で長い歴史を持っています。 1980年代半ばに、フリッツ・ショット（マイアミ大学）教授は、マダガスカル・カレントを含むアフリカの沖合いの陸上で隆起するADCPを早期に使用した。

Agulhas Current Sources Experiment（ACSEX）：2000-2001
1990年代後半までに、科学者たちは、モザンビークの外にAgulhasを供給するための連続的な境界線が存在するのかどうかは不確かであった。この問題を明確にするために、オランダの科学者は2000年から2001年にAgulhas Current Sources Experiment（ACSEX）を実施しました。この研究はNIOZ（オランダ海洋研究所）とそのパートナーによって実施されました。このプロジェクトは、電流の強さ、変動性、構造に焦点を当てたものです。

モザンビーク流域には7つの係留施設が1年間続いた。境界電流が予想される西側では、隆起ADCPが500mの深さに設置された。チャネルを通って運ばれる水の量と方向が一年中の平均値よりもはるかに大きく変動しているという魅力的な発見がありました。研究者らは、モザンビーク流行が永続的ではないと結論付けた。

流路を通る水塊と物資の輸送は、南方向に移動する大規模な（直径300kmの）渦の規則的な列車によるものであった。これらの渦の通過は、ADCPおよび現在のメーターデータにおいて明らかであった。これは衛星データの解釈に役立った。

複合的な分析は、南向きに漂っている渦がダイナミックな触媒であるという考えを強めた。 Agulhas Currentの中程度の変動性を引き起こすだけでなく、大西洋に移動する水量にも影響します。

長期的な海洋気象観測（LOCO）：2003-2012
その興味深い発見のために、ACSEXは、はるかに長い観察研究のための跳躍橋になった。これはオランダの世界的な研究計画の一部であり、長期的な海洋気候観測（Long-term Ocean Climate Observations：LOCO）と呼ばれています。

2003年から、NIOZとそのパートナーは、モザンビーク流路の最も狭い部分の17°Sに7つの深い係留施設を設置しました。 LOCOプロジェクトは、大規模な係留アレイを複数回再配置しました。完全な配列は7年間にわたって維持され、アレイの縮小はさらに長くなりました。

上部500mには最も強い電流が含まれていた。最初のアレイ設計では、Teledyne RDIの上向き75kHz ADCPで6台の係留塔が頂点に達しました。チャンネルの西側では、係留施設には、赤道に向かっているUndercurrentを見るために、ニアベッドADCPがありました。

このデータセットは長年にわたり、モザンビークのチャンネル全体にわたって常に印象的な空間カバレッジを備えています。利用可能な記録が長くなるにつれて、オランダの科学者たちは、流路を通る量輸送のさまざまな面を調べました。特に、赤道地域とインドネシア地域の遠隔現行システムとのリンクを見るには、この長寿が必要です。

研究者らは、輸送の変動性を3つのカテゴリーに分類することができると認識していた。より短い時間スケールでは、南向きに流れる繰り返している大きな渦が輸送の変化を支配する。これらの見積もりは、より長いデータレコードに基づいて統計的に信頼性が高くなりました。

季節的には、流量の適度な変化はインド洋海域の風応力パターンと関連していた。

経年的な時間スケールでは、季節変動よりもはるかに大きな変化が見られた。量輸送におけるこれらのスイングは、大規模な気候変動に起因していた。後者は、地域気候指標-IOD（インド洋ダイポール）によって特定される。

この微妙な気候のつながりの詳細を公開することは、データセットの持続時間が長いために可能でした。特に、IOD気候指標の変化とAgulhas Currentに供給される水量の変化との間に、ほぼ12ヶ月の遅れが見られた。

Agulhas現在の時系列実験（ACT）：2010-2013
さらに南方には、2010年から2013年にかけてAgulhas Currentに広がったもう一つの広大な係留列があります。このプロジェクトはマイアミ大学のLisa Beal教授が率いるAgulhas Current Time Series Experiment（ACT）でした。南アフリカの南東部の海岸、深さ4700mの海域に位置するACTセクションは、衛星高度計の地上軌道に沿って設置されました。

係留アレイは7つの完全な深さの係留を含んでいた。最初に、それぞれの係留港には上向きのADCPが設置され、上部350mの強い流れを監視しました。ピーク速度はほぼ2m / sであった。後の展開では、潮流の中核付近の係留が深く終わった。彼らは上に500ミリメートルの電流を測定するためにuplooking 75 kHzロングレンジャーADCPを運んだ。

電流は約200kmの幅で3000mの深さに達した。輸送された水量は8400万立方メートル/秒であった。同様の排出量は、湾岸の2000m以上の上部で、米国沿岸を去ったところで報告された。

係留データは、Agulhasが運ぶ水の量を定量化することに加えて、輸送が季節によってどのように変化したかを明らかにした。これらの観測は、以前の衛星ベースの結果を支持する根拠を提供した。以前は、後者に疑問がありました。彼らの年次サイクルの段階は、コンピュータモデリングの結果と、モザンビーク流路の北側の観測の結果と「ほぼ反対」であった。

科学者が高度計のデータを電流の輸送の20年の指標として使用できるようにするためには、係留された測定によるこの検証が不可欠でした。このインデックスは、現在の季節的および経年的な変化を調べるためにはるかに長い記録を提供しました。

重要なのは、1990年代以降の世界的な風のパターンを強化するためのアグラスの対応でした。アグラスの平均流量は増加していない。この発見は、いくつかの理論的期待とは相反する。むしろ、現在のフィールドの分布は、渦動作の強化によってより広範になっている。 1つのノックオン効果は、沿岸水域との水質特性のより大きな交換です。このような養分供給の変化は、地域の漁業に影響を及ぼす可能性がある。

Agulhasシステム気候アレイ（ASCA）：2015年 - 現在
2015年に始まったアグラス環境気候アレイ（ASCA）は、ACTと同じトランセクトを占めており、34°S付近にあります。このプロジェクトには、いくつかの国の科学者が含まれています。彼らは少なくとも5年間、Agulhas Currentの持続的な観測を収集することを目指しています。

ASCAアレイには、オフショア200kmに達する9つの係留施設が含まれています。深い水域では7つの背の高い係留が4500 mにあります。海岸から海岸までは深さ100m付近に2つの海底係留があります。後者は300 kHzのADCPを使用し、深い係留は75 kHzのロングレンジャーADCPを搭載します。

これらの時系列は、現在の水の輸送量だけでなく、水質のフラックスの変化を記録します。 2つの側面が特別な関心を集めました。数年にわたる変化と漁業にとって重要な沿岸水との交流。

その気候の側面に取り組む際、ASCAプロジェクトは流域全体の状況を考慮する。熱の海洋輸送が強調される。

ASCAの科学者は、Agulhas Currentの結果をインテリアの情報と併合する予定です。後者は衛星とArgoプロファイリングフロートから来ています。これらの他の情報源は、Agulhasシステムの変動を引き起こすと思われる大規模なメカニズム（風、遠隔海洋循環など）を定量化する。科学者は特に、変化する気候、特に世界的な風力システムに対する大規模なAgulhas Currentの反応に関するアイデアを検討したいと考えています。

先を見て
ハリケーンから地球の気候まで、私たちの生活環境に及ぼす主要な海流の影響は、現在ではより広く評価されています。しかし、この理解を発展させることは、かつてないほど困難でした。

地球温暖化の長期的な影響を明らかにするためには、さまざまな方法が必要です。調和の取れた配列私は主要な海流が不可欠な要素を提供します。洞察は、コンピュータモデルと衛星ベースの観測を使用している研究者から来ています。ドリフター、グライダー、フロートはスナップショットを提供できます。しかし、これらの深くて精力的な流れの中にぶら下がっていくことに代わるものはありません。

科学者が長期的な傾向と大規模な接続を見るためには、これらの係留されたアレイは持続的な時系列を収集する必要があります。それらの計装および係留線は弾力性がなければなりません。また、高速の海上電流を測定する必要があります。これらすべての海洋観測要件に対して、Teledyne RDI ADCPは依然としてユニークな関連ソリューションです。