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海氷減少が北極陸域水循環に与える影響の実態解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H01870
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

朴 昊澤  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), グループリーダー代理 (10647663)

研究分担者 大島 和裕  青森大学, ソフトウェア情報学部, 准教授 (40400006)
一柳 錦平  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (50371737)
吉川 泰弘  北見工業大学, 工学部, 准教授 (50414149)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード海洋減少 / 水循環 / 水安定同位体 / モデル / 数値実験 / 海氷減少 / 水同位体 / 同位体トレーサーモデル / 解氷減少 / 同位体 / 同位体気候モデル / 陸面過程モデル / 同位体循環モデル / 全球同位体循環モデル
研究成果の概要

本研究は、北極海氷減少と季節プロセス間の相互作用に着目し、全球同位体循環モデルと陸面過程モデルを用いて、海と陸での降水と水蒸気の同位体観測データを時系列・広域化することで、海氷減少による陸域水循環への影響を評価した。モデルの数値実験により海氷減少が沿岸の陸地の降水量増加に影響していたこと、秋に北極海沿岸域の水蒸気の起源が異なることを降水の同位体比の分析によって明らかにした。北極海に流入する河川水熱量の増加が最大10%以上を沿岸域の海氷融解に影響していたことを評価した。海氷減少が陸域水循環を強化し、その影響が再び海氷減少と北極温暖化を引き起こすメカニズムが本研究より明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

北極海から陸域への水蒸気輸送を調べるため、起源追跡が可能な水安定同位体に着目し、海洋及び陸上で降水と水蒸気の同位体を観測するネットワークを構築した。また、陸域に入ってきた北極海起源の水が河川を通して北極海に流れていくその実態を解明するために、同位体観測データと同位体プロセスを取り込んだモデルを統合させた。その結果、これまで漠然としてきた「海氷減少ー陸域水循環」の実態が明らかになり、その成果は北極温暖化増幅の解明と気候モデルの気候変動の予測精度向上のためのプロセス及びパラメータの精緻化に貢献できる。さらに、本研究で構築する河川流出量と熱フラックスは北極航路予測向上につながる。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 6件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 18件、 招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Melnikov Permafrost Institute, Yakutsk/Arctic and Antiarctic Research Institute(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Polar Knowledge Canada(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Melnikov Permafrost Institute, Yakutsk(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Environment and Climate Change Canada(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 永久凍土研究所(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] アラスカ大学国際北極研究センター(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Increasing riverine heat influx triggers Arctic sea ice decline and oceanic and atmospheric warming2020

    • 著者名/発表者名
      Park Hotaek、Watanabe Eiji、Kim Youngwook、Polyakov Igor、Oshima Kazuhiro、Zhang Xiangdong、Kimball John S.、Yang Daqing
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 6 号: 45 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1126/sciadv.abc4699

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 嶮淵川における背水の影響を考慮したアイスジャムの検討2020

    • 著者名/発表者名
      伊波友生,吉川泰弘,横山洋,矢部浩規
    • 雑誌名

      土木学会河川技術論文集

      巻: 26 ページ: 175-180

    • NAID

      120007174654

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2018年3月に常呂川で発生したアイスジャム現象の解明2020

    • 著者名/発表者名
      小池太郎,吉川泰弘,横山洋,伊波友生,川邊和人
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 76 ページ: 163-168

    • NAID

      130008122623

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 氷板と晶氷が混在した橋脚部におけるアイスジャム氾濫実験2020

    • 著者名/発表者名
      山田隆司,吉川泰弘,小池太郎,横山洋
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 76 ページ: 169-174

    • NAID

      120007180766

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extensive fires in southeastern Siberian permafrost linked to preceding Arctic Oscillation2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Jin-Soo、Kug Jong-Seong、Jeong Su-Jong、Park Hotaek、Schaepman-Strub Gabriela
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 6 号: 2 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1126/sciadv.aax3308

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modeling the Effect of Moss Cover on Soil Temperature and Carbon Fluxes at a Tundra Site in Northeastern Siberia2018

    • 著者名/発表者名
      Park Hotaek、Launiainen Samuli、Konstantinov Pavel Y.、Iijima Yoshihiro、Fedorov Alexander N.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Biogeosciences

      巻: 123 号: 9 ページ: 3028-3044

    • DOI

      10.1029/2018jg004491

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of atmospheric internal variability on the long-term Siberian water cycle during the past 2 centuries2018

    • 著者名/発表者名
      Oshima, K., K. Ogata, H. Park, Y. Tachibana
    • 雑誌名

      Earth System Dynamics

      巻: 9 号: 2 ページ: 497-506

    • DOI

      10.5194/esd-9-497-2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrological Variability and Changes in the Arctic Circumpolar Tundra and the Three Largest Pan-Arctic River Basins from 2002 to 20162018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kazuyoshi、Matsuo Koji、Yamazaki Dai、Ichii Kazuhito、Iijima Yoshihiro、Papa Fabrice、Yanagi Yuji、Hiyama Tetsuya
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 10 号: 3 ページ: 402-402

    • DOI

      10.3390/rs10030402

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 寒冷地河川における簡易的なアイスジャム計算モデルに関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      吉川泰弘・朴昊澤・大島和裕・横山洋
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 74

    • NAID

      40021506284

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Warming water in Arctic terrestrial rivers under climate change2017

    • 著者名/発表者名
      Park H, Yoshikawa Y, Yang D, Oshima K
    • 雑誌名

      Journal of Hydrometeorology

      巻: 18 ページ: 1983-1995

    • NAID

      120006732225

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reconciliation of top-down and bottom-up CO2 fluxes in Siberian larch forest2017

    • 著者名/発表者名
      Takata Kumiko、Patra Prabir K、Kotani Ayumi、et al
    • 雑誌名

      Environmental Research Letters

      巻: 12 号: 12 ページ: 125012-125012

    • DOI

      10.1088/1748-9326/aa926d

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Influence of Springtime Okhotsk High on Rapid Discharge Increase Accompanied by River Ice Melt in Eastern Siberia2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Oshima, Hotaek Park, Masatake. E. Hori, and Yasuhiro Yoshikawa
    • 学会等名
      Arctic Science Summit Week 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simple ice jam simulation around bridge piers2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Yoshikawa, Hiroshi Yokoyama, Yu Inami
    • 学会等名
      Proceedings of The 25th IAHR International Symposium on Ice
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Depleting trend of deuterium excess in precipitation observed from 1998 to 2018 at Tiksi, Russia2020

    • 著者名/発表者名
      Kimpei Ichiyanagi, Hotaek Park, Masahiro Tanoue, Takayuki Uesugi
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Moss cover limiting carbon and methane fluxes of a Siberian tundra under warming climates2019

    • 著者名/発表者名
      Hotaek Park, Samuli Launiainen
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impacts of ground ice and moss on carbon and methane fluxes in a Siberian tundra2019

    • 著者名/発表者名
      Hotaek Park, Alexander Fedorov
    • 学会等名
      27th International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal Variability of Stable Isotopes in Precipitation Observed at Tiksi, Russia2019

    • 著者名/発表者名
      Kimpei Ichiyanagi, Hotaek Park, Masahiro Tanoue
    • 学会等名
      27th International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observed long-term variability of stable isotopes in precipitation at Russia2019

    • 著者名/発表者名
      Hotaek Park, Kimpei Ichiyanagi, Masahiro Tanoue
    • 学会等名
      ArcticNet Annual Scientific Meeting (ASM) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blowing snow impacts on permafrost temperature and greenhouse gas release in the terrestrial Arctic2019

    • 著者名/発表者名
      Hotaek Park, Xiaoming Wang, Daqing Yang
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シベリア,ティクシにおける降水同位体比の変動2019

    • 著者名/発表者名
      一柳錦平、朴昊澤、田上雅浩
    • 学会等名
      日本気象学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Changes in Arctic hydrological cycle in the context of rapidly changing climate2018

    • 著者名/発表者名
      Park Hotaek, Yang Daqing, Zhang Xangdong
    • 学会等名
      POLAR2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Moss cover induced cooler soil temperature limits carbon flux of a Siberian tundra2018

    • 著者名/発表者名
      Park Hotaek, Launiainen Samuli
    • 学会等名
      UArctic Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Warming water in Arctic terrestrial rivers under climate change2018

    • 著者名/発表者名
      Park Hotaek, Yoshikawa Yasuhiro, Oshima Kazuhiro, Yang Daqing
    • 学会等名
      2018 AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北極の大気・陸域水循環について2018

    • 著者名/発表者名
      大島和裕
    • 学会等名
      平成30年度北極域研究共同推進拠点(J-ARC Net)研究者コミュニティ支援事業 「北極海環境変動に関する発展的な異分野連携共同研究策定のための研究集会」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The amplified Arctic terrestrial ecohydrological processes under the climate change2018

    • 著者名/発表者名
      Park H.
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR5)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A retrospective analysis of snow impacts on permafrost hydrology2018

    • 著者名/発表者名
      Park H.
    • 学会等名
      SnowHydro - International Conference on Snow Hydrology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Climate warming induced changes in the terrestrial Arctic ecohydrological regimes2017

    • 著者名/発表者名
      Park H.
    • 学会等名
      International workshop Climate change: driving processes, extreme events, and global linkages
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Climate warming induced changes in the Arctic terrestrial ecohydrological regimes2017

    • 著者名/発表者名
      Park H., D. Yang
    • 学会等名
      The Arctic Science Summit Week 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北極海モデリングにおける河川熱流入の影響評価2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉英嗣・朴昊澤・鈴木立郎・山崎大
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2017 (JpGU)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Impacts of terrestrial river heat flux on the declining Arctic sea ice2017

    • 著者名/発表者名
      Park Hotaek, Oshima Kazuhiro, Yoshikawa Yasuhiro, Watanabe Eiji
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union 2017 (JpGU)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes in Arctic terrestrial evapotranspiration budget under climate change2017

    • 著者名/発表者名
      Park H., D. Yang, Y. Kim
    • 学会等名
      The 2nd Asian Conference on Permafrost (ACOP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes in Arctic terrestrial evapotranspiration under climate change2017

    • 著者名/発表者名
      Park H., Y. Kim, D. Yang
    • 学会等名
      2017 AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Arctic Hydrology, Permafrost, and Ecosystems2020

    • 著者名/発表者名
      Daqing Yang, Hotaek Park, Yonas Dibike, Fengge Su, Xiaogang Shi, Terry Prowse, Alexander Shiklomanov, Ellie McLeod, Richard Lammers, John Walsh, Ke Zhang, Yinsheng Zhang
    • 総ページ数
      914
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783030509309
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Carbon-Water Cycle Modeling (Water-Carbon Dynamics in Eastern Siberia)2019

    • 著者名/発表者名
      Hotaek Park, Takeshi Yamazaki
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Springer Nature Singapore
    • ISBN
      9789811363160
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] River Discharge (Water-Carbon Dynamics in Eastern Siberia)2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Hiyama, Shigemi Hatta, Hotaek Park
    • 総ページ数
      23
    • 出版者
      Springer Nature Singapore
    • ISBN
      9789811363160
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 北極海の海氷減少と気温上昇に及ぼす暖かい河川水の影響を世界で初めて解明

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20201107/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-07-19  

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