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カービング氷河の急速な質量損失メカニズム:現地データに基づいた数値モデリング

Research Project

Project/Area Number 20J00526
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

箕輪 昌紘  名古屋大学, 環境学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsカービング氷河
Outline of Research at the Start

海や湖流れ込む氷河(カービング氷河)は世界各地で急速に後退している.これまでに現地観測を実施しカービング氷河の基盤地形や,カービング津波の測定による個々のカービング現象,長期間にわたるタイムラプスによる氷河変動の記録,氷河湖の水温・流速の測定などデータを取得してきた.本研究ではこれらのデータを駆使して詳細にわたる氷河後退メカニズムを解析する.さらに氷河流動モデルを用いて明らかになった後退メカニズムについて数値モデル化を行い氷河変動の将来予測の向上に貢献する.また,後退メカニズム解明の為の,一部現地データが不足している為,南米の氷河での現地観測を実施する.

Outline of Annual Research Achievements

南米パタゴニアのペリートモレノ氷河、ウプサラ氷河においてアラスカ大学と共同で運用していたインターバルカメラをそれぞれ回収した。2018年の設置以来、2年間の氷河変動を記録することに成功している。その後合計4台のカメラを、近年急速に後退しているヴィエドマ氷河周辺の基盤上に設置しデータ取得を開始した。ペリートモレノ氷河において長期間連続で精密な氷河流動を測定する為に、二周波受信GPSを氷河上に設置し、毎秒の氷河流動を測定し始めた。これらのデータは現地協力者によって随時保守点検やデータ回収が行われている。
ペリートモレノ氷河で実施している気象観測や氷河表面質量収支の観測データについてデータ解析を推進した。気象の経年変動や表面質量収支モデルによる表面質量収支の計算を実施した。近年にかけて表面融解量が増加する様子が明らかとなった。また、この氷河で計算された質量収支は、南半球の気候を主に制御するエルニーニョ・南方振動や南半球環状モードといった地球規模の気象現象との関係が示唆される結果が得られつつある。
氷河の末端消耗プロセスを理解するために、氷河流動モデルの構築を行なった。当初はアラスカ大学を訪れ数値モデルの習得を目指していたが、疫病蔓延のため申請者自身で構築を進めた。有限要素法を用いて氷河流線に沿った二次元の力平行方程式を解き、氷河流動と圧力を計算した。計算される氷の歪みより、末端消耗プロセスに関連する主応力やせん断応力が計算できるようになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

疫病の世界的な蔓延により、国内外での活動が制限されたものの、受入教員や関係する研究者とやり取りを進め、すでに取得しているデータの解析や数値モデルの構築を予定通り実施することができた。進捗の状況は先に示すとおりである。

Strategy for Future Research Activity

データを取得しつつあるインターバルカメラ画像やGPS観測のデータについて氷河の末端変動や流動速度,カービングなどに関して解析し氷河変動メカニズムを解明する予定である。
ペリートモレノ氷河で実施している気象観測や氷河表面質量収支の解析結果について、引き続き議論を進め論文の執筆と投稿を行う。
氷河流動モデルについて、構築したモデルを精巧にすることに加え,氷河末端や氷河底面での境界条件を変えることで,末端消耗プロセスがどのように変化するのか数値実験を行う予定である。

Report

(1 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Frontal ablation and mass loss of the Patagonian icefields2021

    • Author(s)
      Minowa Masahiro、Schaefer Marius、Sugiyama Shin、Sakakibara Daiki、Skvarca Pedro
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 561 Pages: 116811-116811

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2021.116811

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Rapidly changing glaciers, ocean and coastal environments, and their impact on human society in the Qaanaaq region, northwestern Greenland2021

    • Author(s)
      Sugiyama Shin、Kanna Naoya、Sakakibara Daiki、Ando Takuto、Asaji Izumi、Kondo Ken、Wang Yefan、Fujishi Yoshiki、Fukumoto Shungo、Fukamachi Yasushi、Takahashi Minori、Matoba Sumito、Iizuka Yoshinori、Greve Ralf、Furuya Masato、Tateyama Kazutaka、Watanabe Tatsuya、Yamasaki Shintaro、Yamaguchi Atsushi、Nishizawa Bungo他
    • Journal Title

      Polar Science

      Volume: 27 Pages: 100632-100632

    • DOI

      10.1016/j.polar.2020.100632

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] パタゴニアの氷河湖・フィヨルドを踏査2021

    • Author(s)
      箕輪昌紘
    • Journal Title

      雪氷

      Volume: 81

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] 熱水掘削による南極氷床の底面環境探査2021

    • Author(s)
      杉山慎、箕輪昌紘、伊藤優人、山根志織
    • Journal Title

      雪氷

      Volume: 83 Pages: 13-25

    • NAID

      130008081871

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Modeling elastic stress of Langhovde Glacier in East Antarctica2020

    • Author(s)
      M. Minowa, E. Podolskiy and S. Sugiyama
    • Organizer
      The 11th Symposium of Polar Science
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 観測データに基づいたカービング氷河の末端消耗モデリング2020

    • Author(s)
      箕輪昌紘、杉山慎、Martin Truffer、Pedro Skvarca
    • Organizer
      雪氷研究大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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