北極域における環境変動機構に関する研究

• Project/Area Number: 11208101
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 藤井 理行 国立極地研究所, 極域観測系, 教授(副所長) (20125214)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山内 恭 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (00141995) ; 神山 孝吉 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (70135507) ; 福地 光男 国立極地研究所, 極域情報系, 教授 (80099936) ; 神田 啓史 (神田 啓志) 国立極地研究所, 極域観測系, 教授 (70099935) ; 麻生 武彦 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (10026255) ; 東 久美子 国立極地研究所, 研究系, 助教授 (80202620)
• Project Period (FY): 1999 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥22,000,000 (Direct Cost: ¥22,000,000); Fiscal Year 2004: ¥5,800,000 (Direct Cost: ¥5,800,000); Fiscal Year 2003: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2002: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2001: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2000: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 1999: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
• Keywords: 北極 / 気候変化 / 温暖化 / 北極振動 / 炭素循環 / ツンドラ植生 / 雪氷コア / ポリニア / 北大西洋振動 / シベリア / 環境

Research Abstract

最終年度にあたり、総括班としての分野横断の気候・環境変動機構に関する研究のまとめを、1)気温変化、2)気候モード、3)炭素循環、4)中層-下層大気の結合、について行った。北極における気温温暖化は、雪氷コアによる過去数百年スケールと数十年スケールでその長期傾向を明らかにするとともに、本研究で作成したロシアの気温データベースに基づきシベリア南部での冬季最低気温の急激な温暖化傾向を明らかにした。北極の気候モードとして、雪氷コアに記録された酸素同位体組成やスバールバル諸島で観測した気温と気圧、ポリニアの形成期間などに、北極振動と調和する変動を見いだした。また、北極振動はNAO(北大西洋振動)とPNA(太平洋北米パターン)により見かけ上現れ物理的には説明しにくい気候モードであることにも言及した。炭素循環は、ニーオルスンでの長期採取サンプルの同位体解析から、その季節変化が陸上植物に依存していること、北極における海域やツンドラ植生が炭素循環におけるシンク領域であることなどを明らかにした。また、中層大気の流星レーダや光電波複合観測は、下層大気起源の大気潮汐波と中層大気の大気温度、風速場の相互作用を明らかにした。
平成17年2月22日には、本研究領域に関係した内外の研究者の参加の下、同時通訳を付けて一般を対象にした公開講演会を開催した。引き続き、23、24日には、外国からの40名を超える研究者を含む大勢の参加者により、「北極における環境変化に関する国際シンポジウム」を開催し、本領域研究で得られた成果を発表した。また、3月28日には、評価委員会を開催し、5名の評価担当者から評価を得た。

Research Products

• [Journal Article] Arctic Study of Tropospheric Aerosol and Radiation (ASTAR) 2000 : Arctic haze case study (2005)
  • Author(s): Yamanouchi, T. et al.
  • Journal Title: Tellus 57B Pages: 141-152
• [Journal Article] Interpretation of Arctic aerosol properties using cluster analysis applied to observations in the Svalbard area. (2004)
  • Author(s): Treffeisen, R. et al.
  • Journal Title: Tellus 56B Pages: 457-476
• [Journal Article] Spatial variability of living coccolithophore distribution in the western Subarctic Pacific and western Bering Sea (2004)
  • Author(s): Hattori, H. et al.
  • Journal Title: J.Oceanogr 60 Pages: 505-515
• [Journal Article] Soil respiration in a high arctic glacier foreland in Ny-Alesund, Svalbard (2004)
  • Author(s): Bekku, Y.S.et al.
  • Journal Title: Polar Bioscience 17 Pages: 36-46
• [Journal Article] Multi-instrument derivation of 90 km temperatures over Svalbard (78°N 16°E) (2004)
  • Author(s): Hall, C.M., et al.
  • Journal Title: Radio Sci 39
• [Journal Article] Isotopic composition and origin of snow over Siberia
  • Author(s): Kurita N. et al.
  • Journal Title: J.Geophys.Res (Accepted)
• [Book] 南極・北極の百科事典 (2004)
  • Author(s): 渡邉興亜, 麻生武彦, 藤井理行他編
  • Total Pages: 518
  • Publisher: 国立極地研究所
• [Publications] Aoki, S., et al.: "Carbon Dioxide Variations in the Stratosphere Over Japan, Scandinavia and Antarctic."Tellus. 55B. 178-186 (2003)
• [Publications] Yamanouchi, T., et al.: "Preliminary report of the "Arctic Airborne Measurement Program 2002" (AAMP02)"Polar Meteorol.Glaciol. 17. 103-115 (2003)
• [Publications] Goto-Azuma, K., Koerner, R.M., Fisher, D.A.: "An ice core record over the last two centuries from Penny Ice Cap, Baffin Island, Canada."Annals of Glaciology. 35. 29-35 (2002)
• [Publications] Sampei, M., H.Sasaki, H.Hattori, S.Kudoh, Y.Kashino, M.Fukuchi: "Seasonal and spatial variability in the flux of biogenic particles in the North Water polynya in 1997-1998."Deep-Sea Res.II. 49. 5245-5257 (2002)
• [Publications] Kume, A., Y.S.Bekku, Y.T.Hanba, H.Kanda: "Carbon Isotope Discrimination in Diverging Growth Forms of Saxifraga oppositifolia in Different Successional Stages in a High Arctic Glacier Foreland."Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 35. 377-383 (2003)
• [Publications] Aso, T: "An overview of the terdiurnal tide observed by polar radars and optics"Adv.Polar Upper Atmos.Res.. 17. 167-176 (2003)
• [Publications] Thomason, L.W.: "Arctic Study on Tropospheric Aerosol and Radiation : Tropospheric aerosol extinction profiles measured by airborne photometer and SAGE II"Geophys.Res.Lett.. 30(in press). (2002)
• [Publications] Deming, J.W., Fortier, L, Fukuchi, M.: "The International North Water Polynya Study(NOW) : a brief overview"Deep-Sea Res. II. 49. 4887-4892 (2002)
• [Publications] M.Uchida, H.Muraoka, T.Nakatsubo, Y.Bekku, T.Ueno, H.Kanda, H.Koizumi: "Net Photosynthesis, respiration, and production of the moss Sanionia uncinata on a glacier foreland in the High Arctic, Ny-Ålesund, Svalbard"Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 34・3. 287-292 (2002)
• [Publications] Hara, K.: "Vertical features of sea-salt modification in the boundary layer of spring Arctic during the ASTAR 2000 campaign"Tellus. 54B. 361-376 (2002)
• [Publications] Goto-Azuma, K.: "An ice core record over the last two centuries from Penny Ice Cap, Baffin Island, Canada"Annals of Glaciology. 35(in press). (2002)
• [Publications] Matoba, S.: "Ice core chemistry of Vestfonna Ice Cap in Svalbard, Norway"J.Geophys.Res.. 107,D23. 4721-4727 (2002)
• [Publications] 藤井理行: "地球温暖化(第1章 極地の氷は地球環境のタイムカプセル)"日本化学会編. 173 (2002)
• [Publications] Fujii, Y.: "210-year ice core records of dust storm, volcanic eruption and acidification at Site-J, Greenland"Mem. Natl Inst. Polar Res., Special Issue. 54. 209-220 (2001)
• [Publications] 山内 恭: "環北極気候比較におけるスバールバルの気候特性"南極資料. 45. 329-352 (2001)
• [Publications] K.Goro-Azuma: "Ice core studies of anthropogenic sulfate and nitrate trends in the Arctic"Journal of Geophysical Research. 106. 4959-4969 (2001)
• [Publications] Sasaki, H.: "Stable isotope compositions of arctic copepods in the Greenland Sea in winter"Mem. Natl Inst. Polar Res., Spec. Issue. 54. 423-428 (2001)
• [Publications] Uchida, M.: "Estimation of primary production of the moss Sanionia uncinata on a glacier foreland in the high Arctic, Ny-Alesund, Svalbard"Arctic. Antarctic and Alpine Research. (in press). (2002)
• [Publications] Aso, T.: "A study on the Arctic upper-atmospheric tide by EISCAT radar -Recent results and prospects-"Mem. National Institute of Polar Research, Spec. Issue. 54. 43-48 (2001)
• [Publications] 藤井理行: "地球温暖化 (第1章 極地の氷は地球環境のタイムカプセル)"丸善. 173 (2002)
• [Publications] 藤井理行: "氷床に記録された地球環境変動"日本エネルギー学会誌. 79. 1143-1158 (2000)
• [Publications] Yamanouchi,T.: "Observation of polar clouds and aerosols for radiation budget and climate study"Proceedings 1^<st> Int' 1 Workshop on Spaceborne Cloud Profiling Radar, Tsukuba, Japan, 24-26 January 2000. 85-91 (2000)
• [Publications] Sasaki,H.,Kawai,D and Sato,M.: "Stable Isotope compositions of copepods In the Greenland Sea In winter"Memoirs of National Institute of Polar Research, Environmental Research In the Arctic 2000, Tokyo.. Special Issue No.54(in press). (2001)
• [Publications] Aso,T.: "Penetration of the non-migrating atmospheric diurnal tide into polar latitudes"Adv.Polar Upper Atmos.Res.. 14. 138-145 (2000)
• [Publications] Wada,N.and Kanda,H.: "Notes on floral traits and gender expression of Dryas octopetala under a simulated environmental change"Polar Biosci.. 13. 1-14 (2000)