氷と物性と氷床変動研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10204201
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 本堂 武夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60109494)
• 研究分担者: 前 晋爾 北海道大学, 工学研究科, 教授 (80022672) ; 堀 彰 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (60280856) ; 成田 英器 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (20001662) ; 東 信彦 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70182996) ; 藤田 秀二 北海道大学, 工学研究科, 助手 (30250476)
• キーワード: 気候・環境変動 / 層位解析 / 電気伝導度プロファイル / レーダーエコーサウンディング / 中性子散乱 / X線回析

研究概要

所期の分担に従って、以下の解析、測定を行い多くの知見を得ている。今後も基本的には、以下の課題毎に解析研究を進めるが、総合的な検討作業を定期的に行う予定である。
(1)層位解析:工学的層位観察によって深層コアに年変動に相当する層構造を見出している。
(2)気泡、クラスレート・ハイドレートの分布および気体分別:分布測定を連続的に行い、上記の層構造を見出すと共に、大気組成気体の大幅な分別を見出している。気体分別については、そのメカニズムを理論的に解明し、定量的な議論にまで発展している。
(3)氷結晶の方位分布と結晶サイズ分布:新たに開発した自動測定装置によって、短期間に膨大なデータを収集することができた。その結果、ドームF地点が理想的な1軸圧縮場であることが明らかになり、この特質を生かして、流動計算から光の年代推定を高精度で行う手法を開発した。
(4)電気伝導度プロファイル:従来のDC-ECMおよび新たに開発したAC-ECMによる現場測定データの解析が進み、多くのイベントを見出している。
(5)レーダーエコーサウンディング:2波長レーダーのデータ解析が進み、氷床内部の構造について、氷結晶の方位分布と酸性度の分布を分離して画像化するという新たな手法を開発した。
(6)中性子散乱、X線回析:中性子散乱スペクトルおよびX線回析プロファイルに、コア氷に特有な変化を見出し、プロトン配置の問題と関連して、さらに測定を進めている。

研究成果

• [文献書誌] 本堂武夫: "地球環境の歴史を南極の氷に探る―X線で何が見えるか―"日本放射線技術学会雑誌. 55・4. 329-334 (1999)
• [文献書誌] 藤井理行: "南極ドームふじ観測拠点における氷床深層コア掘削"別冊 南極資料. 43・1. 162-210 (1999)
• [文献書誌] 本堂武夫: "南極の氷が語る地球環境の歴史"アロマティックス. 51・5-6. 155-160 (1999)
• [文献書誌] Okitsugu WATANABE: "BASIC ANALYSES OF DOME FUJI DEEP ICE CORE PART 1 : STABLE OXYGEN AND HYDROGEN ISOTORP RATIONS, MAJOR CHEMICAL COMPOSITIONS AND DUST CONCENTRATION"Polar Meteorology and Glaciology. 13. 83-89 (1999)
• [文献書誌] Takeo HONDOH: "BASIC ANALYSES OF DOME FUJI DEEP ICE CORE PART 2 : PHYSICAL PROPERTIES"Polar Meteorology and Glaciology. 13. 90-98 (1999)
• [文献書誌] Satoshi Takeya and Hideki Nagaya: "Lattice Constants and Thermal Expansion Coefficient of Air Clathrate Hydrate in Deep Ice Cores from Vostok, Antarctica"The Journal of Physical Chemistry B. 104・4. 668-670 (2000)