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北極域の雪氷・凍土の融解・凍結および積雪被覆の変化を検知する手法の開発と研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K14796
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関国立極地研究所

研究代表者

ヌアスムグリ アリマス  国立極地研究所, 先端研究推進系, 特任研究員 (70710739)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード積雪 / マイクロ波放射計MMRS2 / 衛星マイクロ波放射計AMSR‐E、AMSR2 / 再凍結 / 低温 / 衛星マイクロ波放射計 / 凍結 / マイクロ波放射 / 凍土 / 融解 / AMSR-E / AMSR2 / 北極域 / 雪氷
研究開始時の研究の概要

温暖化の影響で、北極域で急速な雪氷融解・凍結が起きている。本研究では、北極凍土域の積雪・凍土の融解・凍結のタイミングや分布を明らかにするため、運搬可能なマイクロ波放射計(MMRS2、周波数帯36、18、6GHz)を用いて室内実験、野外観測、航空機観測を行い、高度や地形に対する積雪・凍土の凍結・融解時の変化特性を把握する。積雪表面、内部、底面の融解・凍結も判断する。特に透過能力の高い低周波6GHzの出力を利用して、積雪内部と積雪下の融解・凍結を検出する。衛星観測とMMRS2観測との比較から、雪氷の融解凍結に関して衛星データから得られている観測結果の問題点を明らかにする。

研究実績の概要

2019年度は、雪氷からのマイクロ波放射を測定するための室内実験と野外実験を行った。
①室内実験:各種温度帯での新旧の可搬型マイクロ波放射計MMRS2(以降MMRS2とする)を用いて6GHz、18GHz、36 GHzの各周波観測値のシフトを調整するために、電磁波吸収体を用いた比較実験を行った。②野外観測:積雪・凍土が存在する北海道東部の内陸寒冷地である陸別町の観測サイトにおいて、MMRS2が気温変化や融解・再凍結、その結果は形成される氷板などによりどう変化するか、また積雪下の地面が凍ている場合にはどのような放射特性を示すかを明らかにした。観測期間中にマイナス20℃以下に及ぶ低温、プラスの気温による融雪開始、また強い降雪時の観測もでき、多様な積雪状態における多くのMMRS2データが取得できた。さらに、人工的に氷板を作成し、氷板が積雪表面や内部にある時にMMRS2の値が低下することを確認できた。
2020年度は、陸別町の積雪観測サイトにおいて、冬季に積雪の断面観測とともに、積雪表面及び積雪層内部と地面との境界まで、温度センサーを設置して、連続的な温度観測を行いMMRS2による連続観測と比較を実施した。また、アラスカとスバールバル諸島の衛星マイクロ波放射計AMSR-EとAMSR2(分解能10 km)の2020年までのデータ解析を行った。
2021年度は、陸別町の積雪観測サイトにおいて、冬季にMMRS2による積雪や凍結地面の観測を実施した。観測期間中にマイナス20℃以下に及ぶ低温、プイラスの気温による融雪開始、また強い降雪も観測でき、多様な積雪状態におけるMMRS2のデータが取得できた。また、アラスカとスバールバル諸島のAMSR-EとAMSR2(分解能10 km)の2021年までのデータのダウンロードと解析を行った。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal variation of ice sheet melting in the Antarctic coastal marginal zone and the influence of ice lenses and rain using satellite microwave observation2020

    • 著者名/発表者名
      Alimasi Nuerasimuguli、Enomoto Hiroyuki、Hirasawa Naohiko
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 25 ページ: 100561-100561

    • DOI

      10.1016/j.polar.2020.100561

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 0-years polar snow monitoring through satellite microwave observations2022

    • 著者名/発表者名
      R. Kasakawa. (N. Alimasi, N.), H. Enomoto
    • 学会等名
      The 12th Symposium on Polar Science Online Conference,16 November 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Rikubetsu and Polar snow monitoring through satellite microwave observations2022

    • 著者名/発表者名
      N. Alimasi, N., H. Enomoto
    • 学会等名
      JpGU Online Conference, 3 June 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monitoring of polar snow by AMSR-E and AMSR2 satellite microwave observations2022

    • 著者名/発表者名
      N. Alimasi, N., H. Enomoto
    • 学会等名
      International Symposium of Arctic Research (ISAR7)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 衛星マイクロ波放射計による極域の雪氷モニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      ヌアスムグリ アリマス, 榎本浩之
    • 学会等名
      JpGU Meeting2020(国際学会)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極域の雪氷・凍土の融解・凍結および積雪被覆の変化を検知する観測2020

    • 著者名/発表者名
      ヌアスムグリ・アリマス, 榎本浩之, 平沢尚彦
    • 学会等名
      雪氷研究大会, 新潟市 (Online)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of microwave observation techniques of melting of the snow-covered area and Rain-on-Snow in polar regions2020

    • 著者名/発表者名
      Alimasi,N., H. Enomoto
    • 学会等名
      SIOS Online Conference on EO, RS and GI application in Svalbard, Longyearbyen (On line)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microwave observation of snow melting, Rain-On-Snow and ice lens formation in polar regions2020

    • 著者名/発表者名
      Alimasi, N., H. Enomoto, N. Hirasawa
    • 学会等名
      The 11th Symposium on Polar Science, National Institute of Polar Research, Tokyo.(Online)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal and spatial variations of melting and Rain-On-Snow event on the ice sheets detected by Microwave observation2020

    • 著者名/発表者名
      Nuerasimuguli Alimasi, Hiroyuki Enomoto, Naohiko Hirasawa
    • 学会等名
      JpGU Meeting2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microwave observation of melting of the snow-covered area and Rain-on-Snow in Polar Regions2020

    • 著者名/発表者名
      Nuerasimuguli Alimasi, Hiroyuki Enomoto
    • 学会等名
      International Symposium of Arctic Research (ISAR6)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ波放射計を用いたアラスカ積雪域観測2019

    • 著者名/発表者名
      ヌアスムグリアリマス,榎本浩之,平沢尚彦
    • 学会等名
      日本雪氷学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Detection of melting and Rain-On-Snow of ice sheets by Microwave observation2019

    • 著者名/発表者名
      Nuerasimuguli Alimasi, Hiroyuki Enomoto, Naohiko Hirasawa
    • 学会等名
      極域科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-11-20  

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