Reproducibility of chlorophyll-a and nutrient variability in the Japan Sea by the three-dimensional ecosystem-circulation model

三次元低次生態系モデルと海洋大循環モデルによる日本海のクロロフィルaと栄養塩変動の再現性

高山 勝巳*; 渡邊 達郎*; 川村 英之  ; 田中 伊織*

Takayama, Katsumi*; Watanabe, Tatsuro*; Kawamura, Hideyuki; Tanaka, Iori*

本研究では、三次元低次生態系モデルを使用した数値実験を行い、日本海におけるクロロフィルaと栄養塩の時空間変動に関して解析を行った。低次生態系モデルは、月平均の短波放射データと海洋大循環モデルにより計算された日平均の水温・海流速・鉛直拡散係数データによって駆動される。モデル結果の検証を行うため、人工衛星SeaWiFSで観測された海面のクロロフィルa濃度データと日本海北部で観測されたクロロフィルa濃度データと栄養塩データを使用した。低次生態系モデルは、クロロフィルaと栄養塩の季節変動を定量的に再現していることが確認された。モデル結果と人工衛星で観測されたクロロフィルa濃度の相関係数とRMSの日本海全域における平均値は、それぞれ0.455と1.468mg/mとなった。

A three-dimensional lower trophic ecosystem model is applied to understand temporal and spatial variation of chlorophyll-a and nutrient in the Japan Sea. The lower trophic ecosystem model is driven by monthly solar radiation and daily temperature, current velocity and vertical diffusion coefficient calculated from the eddy-resolving ocean general circulation model. Satellite data of SeaWiFS on chlorophyll-a concentration at sea surface and long-term bimonthly data in the northern Japan Sea are used to validate model results. The lower trophic ecosystem model qualitatively reproduced seasonal variation of chlorophyll-a and nutrient. Spatial averages of correlation coefficient and RMS between the model results and the satellite-observed chlorophyll-a are 0.455 and 1.468 mg/m, respectively.