2017 Fiscal Year Research-status Report
北極温暖化増幅及び東南極温暖化抑制における雲・海氷の役割に関する研究
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16K00523
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| Research Institution | National Institute of Polar Research |
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Principal Investigator |
山内 恭 国立極地研究所, その他部局等, 名誉教授 (00141995)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地球温暖化 / 北極 / 東南極 / 雲 / 海氷 / 長波放射 / 極渦 / 気団 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球温暖化の中での北極域の温暖化増幅と東南極の温暖化抑制における雲と海氷の役割を明らかにすることが目的である。
平成２９年度は、スバールバル・ニーオルスンにおける放射観測データ（BSRN:世界基準放射観測網）及び平成２５年以来、設置され観測が続けられている雲レーダーデータに基づく冬の雲・気候状態の変遷を示した。続いて、これが大規模な大気循環場の変化によってもたらされていること、対流圏の極渦の凹凸、うねりにより、北極気団に入っている時と中緯度側の気団に入っている時の違いによってもたらされていることを確認した。即ち、大西洋側からの温かい湿潤な気団が流入する時に、北極は温められる、"Warm-moist air intrusion"（湿潤暖気流入）が大きく支配していることを明らかにした。そしてこれが、北極温暖化増幅の主要なメカニズムの一つである事を確認した。ケーススタデクィーを行った2015年12月から2016年１月は、異常な高温が北極にもたらされてことで、多くの研究がなされており、多くの論文が発表されている。
南極については、東南極とは著しく気候条件の異なる南極半島についての気象・気候についてのレビューを行い、強い温暖化が起こっている状況、その中でも近年は一部温暖化が止まっているような状況も確認された。これは地球規模での温暖化の一時停滞（ハイエータスと呼ばれる）とは必ずしも関係せず、むしろ南極半島域をめぐる局地的な減少の現れであるとの説が有力である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度での2015年から2016年シーズンでの解析から現象の大筋は明らかになったが、同様な現象が他の年にも起こっているか、2013－14年、2014ー15年シーズンでの変遷も解析した。その結果、2015－16年シーズン程の高温現象は見られないが、暖気流入としてはほぼ同規模のものが毎シーズン起こっていることが明らかになった。
また、研究成果発表の場を通じて、他の研究者からも有益な助言を受け、研究が深化した。即ち、北極気象力学系の研究者の意見から、湿潤暖気流入に向かう大気循環場の特徴、低気圧の役割、低気圧の発生・発達・移動の経緯が説明された。これまで注目してきた現象のより深いメカニズムの一端が示された。
南極に関しても解析に取りかかり、昭和基地における気象要素、放射収支の時系列を示した。冬の期間において、やはり北極でみたのと同様の気温上昇、下向き放射増大の現象が見られ、さらにこの時の循環場、等圧面高度場から、やはり低緯度側からの暖気の流入に対応していることは確認された。ただ、これが、北極域で見られたのと全く相似的なものなのか、違うものなのかは今後の課題である。
なお、研究補助者を雇用して気象客観解析データ（ERA-Int）の表示作業を実施し、等圧面高度場の表示を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
・雲の詳細解析：昨年度の当欄にも書いたが、寒冷な状態の中から湿潤温暖な状態への変化において、雲の様態の違いについてより詳細な解析が求められている。雲レーダーの処理データがようやく整ってきたこと、ライダーのデータ（マイクロパルスライダー）と対比できるようになったことを受けて、両観測データによる、より詳細な雲物理量パラメータを見つつの解析を進めたい。その結果、主に雲があるかないかで大きく状況が変わる（下向き長波放射）だけでなく、雲そのものの性質が大きく変わっていること、寒冷期は単に雲がなく晴天であるだけでなく、雲があっても氷雲が中心であるのに対し、温暖期の雲は水の相のある混合相雲ないし水雲であることが立証できることを目指す。また、一点観測から衛星観測データを使った広域観測への発展も目指す。
・南極の状況：一方、南極域に関しては、湿潤暖気流入現象がどこまで北極域と同じであるか、違いがあるのか、明らかにしたい。そのことを通じて、これまで東南極温暖化抑制がオゾンホールによる寒冷成層圏の影響であるとの仮説を検証できることを期待している。単に成層圏のオゾン減少の影響だけではなく、南極大陸/ 氷床の標高の高さが湿潤暖気流入の割合、深さに制約を与えているのではないかとの可能性もあり、そういった点を明らかにしたい。その点では、現在南極の現地で続けられている観測結果も貢献する事が期待されており、既に帰国している59次夏隊のデータを参照することから取りかかる予定である。
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| Causes of Carryover |
物品購入利用額に端数が出たため。
その他経費の一部に充当予定。
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