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積雪の酸素同位体比から復元される気温推定の再考察

研究課題

研究課題/領域番号 18K19851
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分63:環境解析評価およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

栗田 直幸  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (60371738)

研究分担者 堀内 一穂  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (00344614)
赤田 尚史  弘前大学, 被ばく医療総合研究所, 教授 (10715478)
保田 浩志  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (50250121)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード酸素同位体比 / 南極 / ダイヤモンドダスト / 南極ドームふじ / 長期気候変動 / 地球温暖化 / 南極観測 / トリチウム / 水安定同位体比 / 大気輸送モデル / 宇宙線生成核種 / 宇宙線スペクトル予測モデル / 南極水循環
研究成果の概要

本研究では、氷床コアを用いた古気温復元に利用されている「降雪の酸素同位体比が地上気温と線形関係を示す」という経験則が成り立つ物理メカニズムの解明に取り組んだ。具体的には、南極観測を実施し、酸素同位体比の地理的分布、および時間分布を支配する共通因子の探索を行った。そして、南極にもたらされる降雪は沿岸域からの暖気移流に伴う降雪と放射冷却によるダイヤモンドダスト(細氷)に大別でき、卓越する降雪タイプおよびその寄与率の変化が酸素同位体比の時空間分布の支配要因であると結論づけた。本成果は、経験則が時間データと空間データ異なるという従来法の問題点を解消し、古気温復元手法の高度化につながると期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

氷床コアの酸素同位体比は古気温の指標として利用されている。観測結果から得られた経験則に基づいて古気温推定が行われているが、現在の経験則が過去に適応できる条件は未解明なままである。本研究の成果である「経験則が成り立つ物理的背景の解明」は、経験則を利用できる条件を明確にし、従来よりも信頼性の高い古気温推定を可能にする。気象観測の開始が遅れた南極内陸域では、温暖化影響の実態把握を行うために、酸素同位体比を使った長期気温データセットの作成が求められている。本研究は、そのニーズの実現に欠かせない課題の一つである。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Wisconsin-Madison/Madison Area technical College(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oulu(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Oulu University(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Wisconsin-Madison(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oulu(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comparison of ventilated and unventilated air temperature measurements in inland Dronning Maud Land on the East Antarctic Plateau2021

    • 著者名/発表者名
      Morino, S., N.Kurita, N.Hirasawa, H.Motoyama, K.Sugiura, M.A.Lazzara, D.Mikolajczyk, L.Welhouse, L.Keller, and G. Weidner
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Oceanic Technology

      巻: 38 号: 12 ページ: 2061-2070

    • DOI

      10.1175/jtech-d-21-0107.1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 東南極ドームふじ周辺における温暖化影響の実態把握2022

    • 著者名/発表者名
      森野祥平,栗田直幸, 亀田貴雄,本山秀明,平沢尚彦,Matthew A. Lazzara
    • 学会等名
      日本気象学会2022年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Correction for relative heating errors in naturally ventilated air temperature measurements made from AWS on the Antarctic Plateau2021

    • 著者名/発表者名
      Morino, S., N.Kurita*, N.Hirasawa, H.Motoyama, K.Sugiura, M.A.Lazzara, D.Mikolajczyk, L.Welhouse, L.Keller, and G.Weidner
    • 学会等名
      Workshop on Antarctic Meteorology and Climate 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface temperature changes at Dome Fuji region during the past four decades2021

    • 著者名/発表者名
      Morino, S., N.Kurita*, N.Hirasawa, H.Motoyama, K.Sugiura, M.A.Lazzara, D.Mikolajczyk, L.Welhouse, L.Keller, and G.Weidner
    • 学会等名
      The 12th symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙線によるトリチウム生成について2021

    • 著者名/発表者名
      栗田直幸*, S. Poluianov
    • 学会等名
      第3回日本放射線安全管理学会・日本保健物理学会合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatial variation of 10Be in surface snow along the inland traverse route of Japanese Antarctic Research Expedition2021

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi,K., S. Kato, K. Ohtani, N. Kurita, S, Tsutaki, F. Nakazawa, H. Motoyama, K. Kawamura, H. Tazoe, N. Akata, K. Yamagata, and H. Matsuzaki
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Accelerator Mass spectrometry (AMS-15)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of tritium tracer technique to the partitioning between clear-sky and synoptic precipitation over the Antarctic plateau,2020

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Kurita
    • 学会等名
      The 11th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent spatial distributions of Tritium concentration in surface snow over East Antarctica2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Kurita
    • 学会等名
      Polar Science 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-01-30  

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