2015 Fiscal Year Annual Research Report
北極域における積雪汚染及び雪氷微生物が急激な温暖化に及ぼす影響評価に関する研究
Project/Area Number |
23221004
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Research Institution | Japan, Meteorological Research Institute |
Principal Investigator |
青木 輝夫 気象庁気象研究所, 気候研究部, 室長 (30354492)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本山 秀明 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (20210099)
竹内 望 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30353452)
的場 澄人 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (30391163)
堀 雅裕 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 地球観測研究センター, 主任研究員 (30509831)
八久保 晶弘 北見工業大学, 工学部, 教授 (50312450)
兒玉 裕二 国立極地研究所, 北極環境研究センター, 特任准教授 (70186708)
岩田 幸良 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究所, 主任研究員 (70370591)
山口 悟 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究センター, 主任研究員 (70425510)
藤田 耕史 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (80303593)
杉浦 幸之助 富山大学, 研究推進機構極東地域研究センター, 准教授 (80344307)
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Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 地球温暖化 / グリーンランド氷床暗色化 / 積雪汚染 / 雪氷微生物 / アルベド / 雪氷圏変動 / ブラックカーボン / 光吸収性エアロゾル |
Outline of Annual Research Achievements |
グリーンランド氷床上で2012年7月に観測された記録的な表面融解イベントを積雪変質モデルと自動気象観測データを用いて解析した結果、下層雲からの下向き長波放射による雪面加熱効果が重要であることが分かった。一方、涵養域のアルベドを低下させる雪氷微生物効果をモデル化するため、カナック氷河の観測データから微生物繁殖の数理モデルであるロジスティック方程式を導入した結果、藻類の繁殖を再現できることがわかった。得られた藻類量を積雪アルベド物理モデルに入力し、実測に近いアルベド変化を再現できた。 水平解像度5kmの気象庁非静力学モデルを用いてグリーンランド全域を対象とした過去4年間の気象予測実験を行い、雪氷表面状態の変動、降水量の時空間変動を再現可能になった。 2014年5月にグリーンランド氷床上北西部の標高2100m地点において掘削したアイスコアを分析し、鉱物性ダスト成分の非海塩性カルシウムの変動は、秋から冬にかけてピークを示し、近傍の露岩域を起源としていることが推定された。一方、さらに光吸収の強いブラックカーボン(BC)濃度は、1850年ころから増加し始め、1920~1930年にピークを迎え、その後減少に転じた。1850年頃からの濃度増加は、化石燃料の燃焼による人為起源BCが原因であると考えられる。 2000年以降のグリーンランド氷床表面アルベド低下の原因を衛星観測よって解析した結果、内陸涵養域では積雪粒径の経年増加が主要因で、沿岸消耗域では裸氷域及び暗色域の経年拡大が原因であることが明らかになった。また、衛星観測による大気の窓領域における熱赤外域輝度温度の変動と地上の積雪観測の比較から、雪面温度と同時に雪質を分類することが可能であることが実証された。 国内観測ではガス吸着法及び近赤外域反射率による積雪比表面積(積雪粒径に対応)測定手法を改良し、積雪情報の高精度測定技術を確立した。
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Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Remarks |
一般向け講演:青木輝夫1件、堀雅裕1件 マスメディア:青木輝夫3件
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[Journal Article] Snow algal communities on glaciers in the Suntar-Khayata Mountain Range in eastern Siberia, Russia2016
Author(s)
Tanaka, S., Takeuchi, N., Miyairi, M., Fujisawa, Y., Kadota, T., Shirakawa, T. Kusaka, R., Takahashi, S., Enomoto, H., Ohata,Yabuki, H., Konya, K., Fedorov, A., Konstantinov, P.
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Journal Title
Polar Science
Volume: 100
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Glaciological and meteorological observations at the SIGMA-D site, northwestern Greenland Ice Sheet2015
Author(s)
Matoba S, Motoyama H, Fujita K, Yamasaki T, Minowa M, Onuma Y, Komuro Y, Aoki T, Yamaguchi S, Sugiyama S, Enomoto H
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Journal Title
Bulletin of Glaciological Research
Volume: 33
Pages: 7-14
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The Effect of Impurities on the Surface Melt of a Glacier in the Suntar-Khayata Mountain Range, Russian Siberia2015
Author(s)
Takeuchi, N., Fujisawa, Y., Kadota, T., Tanaka, S., Miyairi, M., Shirakawa, T., Kusaka, R., Fedorov, A.N., Konstantinov, P. and Ohata, T.
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Journal Title
Frontiers in Earth Science
Volume: 3
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Validations and descriptions of European syntaxa of vegetation dominated by lichens, bryophytes and algae2015
Author(s)
Bultmann, H., Roux, C., Egea, J., Julve, P., Bricaud, O., Giaccone, G., Tauscher, L., Creveld, M., Di Martino, V., Golubic, S., and Takeuchi, N.
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Journal Title
Lazaroa
Volume: 36
Pages: 107-129
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Census of bacterial microbiota associated with the glacier ice worm Mesenchytraeus solifugus2015
Author(s)
Murakami, T., Segawa, T., Bodington, D., Dial, R., Takeuchi, N., Kohshima, S., and Hongoh, Y.
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Journal Title
FEMS Microbiology Ecology
Volume: 91
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] 20th Century Dust Lows and the Weakening of the Westerly Winds over the Tibetan Plateau2015
Author(s)
Grigholm, B., P.A. Mayewski, S. Kang, Y. Zhang, U. Morgenstern, M. Schwikowski, S. Kaspari, V. Aizen, E. Aizen, N. Takeuchi, K.A. Maasch, S. Birkel, M. Handley and S. Sneed
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 42
Pages: 2434-2441
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 北極域の広域積雪観測と気候影響2016
Author(s)
堀雅裕, 杉浦幸之助, 谷川朋範, 青木輝夫, 朽木勝幸, 庭野匡思, 榎本浩之, 佐藤篤司
Organizer
GRENE北極気候変動研究事業研究成果報告会
Place of Presentation
国立国語研究所(東京都立川市)
Year and Date
2016-03-03 – 2016-03-04
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[Presentation] グリーンランド氷床上における衛星抽出積雪物理量の時空間変動と検証観測結果2016
Author(s)
青木輝夫, 島田利元, 谷川朋範, 朽木勝幸, 庭野匡思, 堀雅裕, 石元裕史, K. Stamnes, W. Li, N. Chen, 的場澄人, 山口悟, 増田和彦, Martin Schneebeli
Organizer
第6回SIGMAワークショップin女満別
Place of Presentation
ホテル山水(北海道大空町)
Year and Date
2016-02-29 – 2016-03-02
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[Presentation] Impact of employing MODIS C6 data set and new cloud detection algorithm on snow products in Greenland ice sheet2016
Author(s)
Aoki, T., T. Tanikawa, M. Hori, R. Shimada, H. Ishimoto, K. Kuchiki, M. Niwano, K. Stamnes, W. Li, N. Chen, S. Matoba, S. Yamaguchi, K. Masuda, and M. Schneebeli
Organizer
GCOM/EarthCARE/PMM Joint PI Workshop
Place of Presentation
TKP GardenCity Takebashi (Tokyo, Japan)
Year and Date
2016-01-19 – 2016-01-22
Int'l Joint Research
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[Presentation] Evaluation of the SMAP model calculated snow albedo at the SIGMA-A site, northwest Greenland, during the 2012 record surface melt event2015
Author(s)
Niwano, M., T. Aoki, S. Matoba, S. Yamaguchi, T. Tanikawa, K. Kuchiki, and H. Motoyama
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
Moscone Convention Center (San Francisco, USA)
Year and Date
2015-12-14 – 2015-12-18
Int'l Joint Research
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[Presentation] Specific surface area of new snow2015
Author(s)
Yamaguchi, S., M. Ishizaka, H. Motoyoshi, K. Nakamura, A. Hachikubo
Organizer
International Symposium on snow and avalanche in Niseko
Place of Presentation
Niseko Civic Center (Niseko, Japan)
Year and Date
2015-12-09 – 2015-12-12
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[Presentation] Shallow ice core project on south-east dome in Greenland -Drilling report and science trench of the ice core-2015
Author(s)
Iizuka Y, Matoba S, Shinbori K, Saito T, Furukawa R, Oyabu I, Kadota M, Seki O, Sugiyama S, Miyamoto A, Yamasaki T, Hori A, Aoki T, Yamaguchi S, Fujita K, Uemura R, Fujita S, Motoyama H
Organizer
International Symposium on Low Temperature Sciences
Place of Presentation
Institute of Low Temperature Science (Sapporo, Japan)
Year and Date
2015-11-30 – 2015-12-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] Field observations of surface mass balance, ice velocity and ice temperature on Qaanaaq ice cap, northwestern Greenland2015
Author(s)
Tsutaki, S., Maruyama, M., Sugiyama, S., Sakakibara, D. and Sawagaki, T.
Organizer
International Symposium on Low Temperature Sciences
Place of Presentation
Institute of Low Temperature Science (Sapporo, Japan)
Year and Date
2015-11-30 – 2015-12-02
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[Presentation] Ice mass loss in northwestern Greenland2015
Author(s)
Sugiyama, S., S. Tsutaki, D. Sakakibara, J. Saito, Y. Ohashi, M. Maruyama, N. Katayama, E. Podolskiy, M. Minowa, S. Matoba,, T. Sawagaki, M. Funk, R. Genco
Organizer
International Symposium on Low Temperature Sciences
Place of Presentation
Institute of Low Temperature Science (Sapporo, Japan)
Year and Date
2015-11-30 – 2015-12-02
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[Presentation] Darkening of Greenland ice sheet and satellite-derived snow parameters2015
Author(s)
Aoki, T., K. Kuchiki, M. Niwano, T. Tanikawa, M. Hori, R. Shimada, H. Ishimoto, K. Stamnes , W. Li, N. Chen, S. Matoba, S. Yamaguchi, K. Masuda, and M. Schneebeli
Organizer
第6回極域科学シンポジウム
Place of Presentation
国立極地研究所(東京都立川市)
Year and Date
2015-11-16 – 2015-11-19
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[Presentation] Ice mass loss in northwestern Greenland: Results of the GRENE Greenland project and overview of the ArCS Greenland project2015
Author(s)
Sugiyama, S., S. Tsutaki, D. Sakakibara, J. Saito, Y. Ohashi, M. Maruyama, N. Katayama, E. Podolskiy, M. Minowa, T. Sawagaki, M. Funk, R. Genco, H. Enomoto
Organizer
第6回極域科学シンポジウム
Place of Presentation
国立極地研究所(東京都立川市)
Year and Date
2015-11-16 – 2015-11-19
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[Presentation] ガス吸着式積雪比表面積測定装置の改良2015
Author(s)
八久保晶弘, 山口悟, 堀雅裕, 谷川朋範, 杉浦幸之助, 的場澄人, 庭野匡思, 朽木勝幸, 青木輝夫
Organizer
雪氷研究大会(2015・松本)
Place of Presentation
信州大学(長野県松本市)
Year and Date
2015-09-13 – 2015-09-16
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[Presentation] Temporal and spatial variations in pigment compositions of snow algae in Mt. Tateyama in Toyama prefecture, Japan2015
Author(s)
Nakashima, T., Takeuchi, N., Uetake, J., Segawa, T., Watanabe, K., Onuma, Y., Sakaki, R.
Organizer
5th International Conference on Polar and Alpine Microbiology
Place of Presentation
Ceske Budejovice (Prague, Czech Republic)
Year and Date
2015-09-06 – 2015-09-10
Int'l Joint Research
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[Presentation] The nitrogen cycle in cryoconites: naturally occurring nitrification-denitrification granules on a glacier2015
Author(s)
Segawa, T., Ishii, S., Ohte, N., Li, Z., Hongoh, Y., and Takeuchi, N.
Organizer
5th International Conference on Polar and Alpine Microbiology
Place of Presentation
Ceske Budejovice (Prague, Czech Republic)
Year and Date
2015-09-06 – 2015-09-10
Int'l Joint Research
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[Presentation] Survey of the glacier invertebrates and their gut microbiota.2015
Author(s)
Murakami, T., Segawa, T., Bodington, D., Takeuchi, N., Labarca, P., Sepulveda, G. B., Kohshima, S., and Hongoh, Y.
Organizer
5th International Conference on Polar and Alpine Microbiology
Place of Presentation
Ceske Budejovice (Prague, Czech Republic)
Year and Date
2015-09-06 – 2015-09-10
Int'l Joint Research
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[Presentation] Multi isotope approach to dynamics of impurities in snow and ice on the Greenland Ice Sheet2015
Author(s)
Takeuchi, N., Nagatsuka, N., Nakano, T., Ohte, N., Onuma, Y., Tanaka, S., Uetake, J.
Organizer
International Union of Geodesy and Geophysics, General Assembly 2015
Place of Presentation
Prague Congress Centre (Prague, Czech Republic)
Year and Date
2015-06-22 – 2015-07-02
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] グリーンランド氷床上における2000-2014年の衛星抽出積雪粒径変動2015
Author(s)
青木輝夫, 朽木勝幸, 庭野匡思, 堀雅裕, 谷川朋範, 島田利元, 的場澄人, 山口悟, Knut Stamnes, Wei Li, and Nan Chen
Organizer
日本地球惑星科学連合2015年度連合大会
Place of Presentation
幕張メッセ(千葉県千葉市)
Year and Date
2015-05-24 – 2015-05-29
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[Presentation] グリーンランド氷床上における積雪物理量の衛星リモートセンシング2015
Author(s)
青木輝夫, 朽木勝幸, 庭野匡思, 石元裕史, 増田一彦, 堀雅裕, 谷川朋範, 島田利元, Knut Stamnes, Wei Li, and Nan Chen
Organizer
日本気象学会2015年度春季大会
Place of Presentation
エポカルつくば(茨城県つくば市)
Year and Date
2015-05-21 – 2015-05-24
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[Presentation] GCOM-C/SGLIプロダクトの打上げ後検証計画の概要2015
Author(s)
堀雅裕, 村上浩, 宮崎理紗, 本多嘉明, 梶原康司, 奈佐原顕郎, 中島孝, 入江仁士, 虎谷充浩, 平譯享, 青木輝夫
Organizer
日本気象学会春季大会
Place of Presentation
エポカルつくば(茨城県つくば市)
Year and Date
2015-05-21 – 2015-05-24
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[Presentation] 野外におけるガス吸着式積雪SSA測定装置の運用2015
Author(s)
八久保晶弘, 山口悟, 堀雅裕, 谷川朋範, 杉浦幸之助, 的場澄人, 庭野匡思, 朽木勝幸, 青木輝夫
Organizer
日本雪氷学会北海道支部研究発表会
Place of Presentation
Institute of Low Temperature Science (Sapporo, Japan)
Year and Date
2015-05-15 – 2015-05-16
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[Presentation] Light absorbing snow impurities measured at SIGMA-A, Greenland ice sheet and their effect on albedo2015
Author(s)
Aoki, T., S. Matoba, S. Yamaguchi, T. Tanikawa, M. Niwano, K. Kuchiki, M. Hori, H. Motoyama, K. Goto-Azuma, Y. Ogawa, Y. Kondo and N. Moteki
Organizer
Fourth International Symposium on the Arctic Research (ISAR-4)/The third International Conference on Arctic Research Planning (ICARP III), Arctic Science Summit Week 2015
Place of Presentation
Toyama International Conference Center (Toyama, Japan)
Year and Date
2015-04-27 – 2015-04-30
Int'l Joint Research
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[Presentation] Surface energy balance at the site SIGMA-A, northwest Greenland during the record surface melt event in the summer of 20122015
Author(s)
Niwano, M., T. Aoki, S. Matoba, S. Yamaguchi, T. Tanikawa, K. Kuchiki, and H. Motoyama
Organizer
Fourth International Symposium on the Arctic Research (ISAR-4)/The third International Conference on Arctic Research Planning (ICARP III), Arctic Science Summit Week 2015
Place of Presentation
Toyama International Conference Center (Toyama, Japan)
Year and Date
2015-04-27 – 2015-04-30
Int'l Joint Research
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[Presentation] Darkening Greenland and cryoconite hole dynamics2015
Author(s)
Takeuchi, N., R. Sakaki, T. Aoki, M. Niwano, Y. Onuma, S. Tanaka, R. Shimada, N. Nagatsuka, J. Uetake
Organizer
Fourth International Symposium on the Arctic Research (ISAR-4)/The third International Conference on Arctic Research Planning (ICARP III), Arctic Science Summit Week 2015
Place of Presentation
Toyama International Conference Center (Toyama, Japan)
Year and Date
2015-04-27 – 2015-04-30
Int'l Joint Research
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[Presentation] Forming process of cryoconite granules on Qaanaaq Glacier, northwestern Greenland2015
Author(s)
Uetake, J., Segawa, T., Takeuchi, N., Nagatsuka, N., Motoyama, H., Aoki, T.
Organizer
International Symposium on Arctic Research 4
Place of Presentation
Toyama International Conference Center (Toyama, Japan)
Year and Date
2015-04-27 – 2015-04-30
Int'l Joint Research
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[Presentation] Snow algal communities and its effect on melting of glaciers in Suntar Khayata Mountains range in eastern Siberia2015
Author(s)
Tanaka, S., Takeuchi, N., Fujisawa, Y., Miyairi, M., Kadota, T., Shirakawa, T., Kusaka, R., Takahashi, S., Enomoto, H., Ohata, T., Yabuki, H., Konya, K., Fedorov, A., Konstantinov, P.
Organizer
International Symposium on Arctic Research 4
Place of Presentation
Toyama International Conference Center (Toyama, Japan)
Year and Date
2015-04-27 – 2015-04-30
Int'l Joint Research
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[Presentation] Temporal change in chlorophyll a concentration on a snowpack in Qaanaaq ice cap in northwest Greenland2015
Author(s)
Onuma, Y., Takeuchi, N., Tanaka, S., Nagatsuka, N., Niwano, M., Aoki, T.
Organizer
International Symposium on Arctic Research 4
Place of Presentation
Toyama International Conference Center (Toyama, Japan)
Year and Date
2015-04-27 – 2015-04-30
Int'l Joint Research
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