Changes of Antarctic Bottom Water in the central region (near 115°E) of the Australia-Antarctic Basin

The Tenth Symposium on Polar Science/Ordinary sessions: [OM] Polar Meteorology and Glaciology, Wed. 4 Dec. / Entrance Hall (1st floor) , National Institute of Polar Researc

Western North Pacific Integrated Physical-Biogeochemical Ocean Observation Experiment (INBOX): Part 1.Specifications and chronology of the S1-INBOX floats

An interdisciplinary project called the Western North Pacific Integrated Physical-Biogeochemical Ocean Observation Experiment (INBOX) has been conducted since 2011. In the oligotrophic subtropics south of the Kuroshio Extension near biogeochemical mooring S1 (30° N, 145° E), 18 floats, each with a dissolved oxygen sensor, have been deployed in a 150 × 150 km square area. With the horizontal (30 km) and temporal (2 days) resolution of the data, we observed an upper ocean structure associated with mesoscale eddies and ocean responses to atmospheric forcing. The data set obtained from the S1-INBOX study was used to elucidate the impacts of physical processes on biogeochemical phenomena. This article is the first in a series of articles: specific information about the floats and a chronology of events are provided

南極海における長距離音波伝播の越冬観測

In this paper, long-term observation in the AntarcticOcean using newly developed profiling float for deep sea"Deep NINJA", it succeeded in the deep sea profilingobservation under the winter sea ice for in about sixmonths for the first time in the world. From the dataobtained by this, it was analyzed for ocean soundthat depth of up 4,000 m in under winter ice inthe Antarctic Ocean. In the place deeper than2,000m that was not observed by the Argo float,it was found that variations in salinity and watertemperature is small, and does not affect thesound speed changes therefore. Moreover, in thesea surface, it succeeded in capturing clearseasonal variation in the freezing season and thethawing season. Therefore, the possibility thatthe sound propagation path and the signal levelis different depending on the season was found inthe shallow sea area of Antarctic Ocean. Fromthis, the possibility to affect the predation actionsof passive sonar or marine mammals is thought about.Poster 3P6-1, The 35th Symposium on Ultrasonic Electronics (3-5 December 2014, Meiji University, http://www.use-jp.org/j/) / 第35回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウ

Results of the first sea-test of Tsukuyomi: A prototype of underwater gliders for virtual mooring

This paper presents the results of the first sea-test of Tsukuyomi - a prototype of underwater gliders for virtual mooring. Its will be able to stay in a designated water for more than one year, reciprocating between the sea-surface and the seafloor up to 3,000 meters in depth. It will sleep on the seafloor to elongate the operation time. We have successfully conducted tank-test in December 2011 and the first sea-test in March 2012. Although for the sake of safety, a thin string was connected to Tsukuyomi in the first sea-test, the dynamic stability, the maneuverability and the basic function of Tsukuyomi were confirmed.Date of Conference: 14-19 October 2012http://www.godac.jamstec.go.jp/darwin/cruise/kaiyo/ky12-04/

Sound Speed Structure Long-term Monitoring in Antarctica by the Deep-sea Automatic Observation Float

Indirect observation to convert the sound speed has been carried out as a method of observing the ocean acoustic environment from water temperature and salinity observed in the mooring buoy and ship observations. However, there is a problem in that these have both high initial cost and running cost. Therefore, to address these issues, a study of the wide area ocean sound observation system using the observation data from a marine automatic observation float was performed. To capture in detail the changes in the ocean acoustic environment due to recent climate change, however, it is necessary to observe areas of the deep sea that can not be detected by Argo floats. Also, during the season when the Antarctic Ocean is frozen, continuous observation data of the deep sea cannot be acquired, and water temperature, salinity, and sound speed structure are not clear. As a result, JAMSTEC developed a new profiling float, called the “Deep NINJA” for deep-sea observations. The float was subjected to a yearlong monitoring of the Antarctic Ocean off the Adelie Coast in 2012. For the first time, it succeeded in monitoring long-term the sound speed profile to a depth of 4000 m in the Antarctic Ocean, and was able to capture a seasonal change in the surface area in the freezing and thawing seasons. In addition, by calculating sound speed from these data, simulations were performed assuming low-frequency sonar. The results obtained the ingredient that propagates while repeating a reflection in the extremely small layer of the sea surface neighborhood, and the ingredient that propagates while being reflected near a water depth of 100 m, which changes the sound speed gradient. From this, propagation loss was found to be smaller in winter than summer, and the possibility that a sound wave would propagate to a more distant place was demonstrated. This may affect the long-distance sound wave propagation of the echolocations of passive sonar and marine mammals

Development of Underwater Gliders for Virtual Mooring

http://www.godac.jamstec.go.jp/darwin/cruise/kaiyo/ky12-04/

長期定域観測用水中グライダーの第１回海洋実験

【概要】 長期に亘って一定の海域に留まり、海底から海面までの海洋観測を行う長期仮想係留用水中グライダー「ツクヨミ」の概要と第１回海洋実験結果を報告する。 【始めに】 現在長期海洋観測はアルゴフロート、係留ブイ、衛星、観測船などによって行われているが、いずれも一長一短がある。アルゴフロートは水深2000mまでの海洋環境を10日に1度程度、4?5年間に亘って観測する。現在約3600台のアルゴフロートが全海洋に展開され、準リアルタイムでデータを収集している。このアルゴフロートは海洋研究にブレークスルーをもたらした。しかし、海洋は広大であり、その観測密度は十分とは言い難い。最大観測深度も2000mに限定されている。また、海水中に浮遊するので、重要な観測点での定点観測ができない。常に同じ水塊を観測している可能性も否定できない。観測ブイは定点観測が行えるが、設置・維持のコストが大きく、観測点数を飛躍的に増やすことは難しい。衛星観測は海面付近の観測に限定される。観測船での観測もその観測点を飛躍的に増やすことは困難である。 このような状況に鑑み、長期に亘って妥当なコストで、海底から海面までの観測を行う手段として、筆者らは一定の海域内で海底から海面まで観測する水中グライダーの開発を提案し、平成21年度より開発を開始した。平成22年には小型模型を作成し、曳航水槽で流体力学的試験を行い、その形状を決定した。平成23年には、実機を作成し、同じ曳航水槽で滑走試験を行い、その安定した滑走と回頭性能を確認した。平成24年3月には「かいよう」により第１回海洋実験を行い、その基本的な機能を確認した。以下に、その概要を報告する。 【オペレーションの概要】 　　図１と図２はそれぞれオペレーションのイメージと外観を示したものである。ツクヨミは深海用フロート Deep NINJA(1)用に開発した浮力エンジンを搭載し、潜水・浮上する。通常の水中グライダーと同様に翼を利用して水中を滑走する。内蔵の電池を移動することにより、その重心位置を変えて、ピッチングと方位を制御する。高度計を搭載する予定で、海底に着底して一定期間スリープすることにより、観測時間を延長し、長期観測を実現する。水面浮上時にイリジウム経由でデータを伝送するとともに、GPSで測位し、一定の海域に留まる。１年以上の観測が可能である。適用可能海域を広げるため、最大水深は3000mとした。全長と空中重量はそれぞれ約2.5m、150kg である。 【シミュレーションと水槽実験】 水中グライダーでは最小限の電力で滑走を行うために、優れた流体力学的な形状を持つことが重要である。そこで、安定した滑走と回頭性能を同時に満たす形状を求めるために、1/2縮尺の模型を用いて曳航水槽で流体力学的実験を行い、翼の形状を決定した。さらに、この実験により得られたデータを用いて運動シミュレーションを行い、滑走性能を推定した。これらの結果を基に、実機を製作し、水槽を用いた滑走試験を行い、計画通りに安定した滑走や旋回ができることを確認した。図３は、九州大学応用力学研究所所有の曳航水槽で行った滑走試験結果の一例を示したものである。浅い俯角での滑走実験に限定されたが、最大で約0.6m/s　の滑走速度を確認した。また、安定した旋回が行えることも確認した。 【第１次海洋実験】 第１次海洋実験では、500mまでの潜水と浮上、海面でのGPS測位とイリジウム通信などの基本的機能を確認した。また、安全のために細径ロープを接続して、潜水と浮上を行った。図４は実験結果の一例で、水深500m までの安定した潜水が行えることを確認した。また、海面浮上時に安定したGPS測位とイリジウム通信が行えることも確認した。BE13-60講演要旨 / ブルーアース2013（2013年3月14日～15日, 東京海洋大学品川キャンパス）http://www.godac.jamstec.go.jp/darwin/cruise/kaiyo/ky12-04/

Outline of Underwater Shuttle Vehicle "Tsukuyomi"

日本船舶海洋工学会平成24年春季講演会（講演番号: G6-10, 2012年5月17日～18日, 神戸市産業振興センター）にて講演 / 論文番号: 2012S-G6-10http://www.godac.jamstec.go.jp/darwin/cruise/kairei/kr12-04/

バーチャルモアリング用水中グライダーの開発

筆者らは数年間に亘って一定の海域に滞在し、海底から海面までの環境変動を準リアルタイムで観測するバーチャルモアリング用水中グライダーを提案し、開発を進めている。これまで、プロトタイプ「ツクヨミ」を製作し、水槽実験や海洋実験等でその基本的な動作を確認した。本稿ではその概要を紹介する。海洋調査技術学会第24回研究成果発表会（2012年11月8日～9日, 海上保安庁海洋情報部）http://www.godac.jamstec.go.jp/darwin/cruise/kaiyo/ky12-04/

Argo data 1999-2019: two million temperature-salinity profiles and subsurface velocity observations from a global array of profiling floats.

© The Author(s), 2020. This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License. The definitive version was published in Wong, A. P. S., Wijffels, S. E., Riser, S. C., Pouliquen, S., Hosoda, S., Roemmich, D., Gilson, J., Johnson, G. C., Martini, K., Murphy, D. J., Scanderbeg, M., Bhaskar, T. V. S. U., Buck, J. J. H., Merceur, F., Carval, T., Maze, G., Cabanes, C., Andre, X., Poffa, N., Yashayaev, I., Barker, P. M., Guinehut, S., Belbeoch, M., Ignaszewski, M., Baringer, M. O., Schmid, C., Lyman, J. M., McTaggart, K. E., Purkey, S. G., Zilberman, N., Alkire, M. B., Swift, D., Owens, W. B., Jayne, S. R., Hersh, C., Robbins, P., West-Mack, D., Bahr, F., Yoshida, S., Sutton, P. J. H., Cancouet, R., Coatanoan, C., Dobbler, D., Juan, A. G., Gourrion, J., Kolodziejczyk, N., Bernard, V., Bourles, B., Claustre, H., D'Ortenzio, F., Le Reste, S., Le Traon, P., Rannou, J., Saout-Grit, C., Speich, S., Thierry, V., Verbrugge, N., Angel-Benavides, I. M., Klein, B., Notarstefano, G., Poulain, P., Velez-Belchi, P., Suga, T., Ando, K., Iwasaska, N., Kobayashi, T., Masuda, S., Oka, E., Sato, K., Nakamura, T., Sato, K., Takatsuki, Y., Yoshida, T., Cowley, R., Lovell, J. L., Oke, P. R., van Wijk, E. M., Carse, F., Donnelly, M., Gould, W. J., Gowers, K., King, B. A., Loch, S. G., Mowat, M., Turton, J., Rama Rao, E. P., Ravichandran, M., Freeland, H. J., Gaboury, I., Gilbert, D., Greenan, B. J. W., Ouellet, M., Ross, T., Tran, A., Dong, M., Liu, Z., Xu, J., Kang, K., Jo, H., Kim, S., & Park, H. Argo data 1999-2019: two million temperature-salinity profiles and subsurface velocity observations from a global array of profiling floats. Frontiers in Marine Science, 7, (2020): 700, doi:10.3389/fmars.2020.00700.In the past two decades, the Argo Program has collected, processed, and distributed over two million vertical profiles of temperature and salinity from the upper two kilometers of the global ocean. A similar number of subsurface velocity observations near 1,000 dbar have also been collected. This paper recounts the history of the global Argo Program, from its aspiration arising out of the World Ocean Circulation Experiment, to the development and implementation of its instrumentation and telecommunication systems, and the various technical problems encountered. We describe the Argo data system and its quality control procedures, and the gradual changes in the vertical resolution and spatial coverage of Argo data from 1999 to 2019. The accuracies of the float data have been assessed by comparison with high-quality shipboard measurements, and are concluded to be 0.002°C for temperature, 2.4 dbar for pressure, and 0.01 PSS-78 for salinity, after delayed-mode adjustments. Finally, the challenges faced by the vision of an expanding Argo Program beyond 2020 are discussed.AW, SR, and other scientists at the University of Washington (UW) were supported by the US Argo Program through the NOAA Grant NA15OAR4320063 to the Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean (JISAO) at the UW. SW and other scientists at the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) were supported by the US Argo Program through the NOAA Grant NA19OAR4320074 (CINAR/WHOI Argo). The Scripps Institution of Oceanography's role in Argo was supported by the US Argo Program through the NOAA Grant NA15OAR4320071 (CIMEC). Euro-Argo scientists were supported by the Monitoring the Oceans and Climate Change with Argo (MOCCA) project, under the Grant Agreement EASME/EMFF/2015/1.2.1.1/SI2.709624 for the European Commission