極域雪氷中の環境変動シグナル抽出と環境情報復元に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15310016
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 本山 秀明 国立極地研究所, 研究系, 助教授 (20210099)
• 研究分担者: 森本 真司 国立極地研究所, 北極圏環境研究センター, 助手 (30270424) ; 藤田 秀二 国立極地研究所, 研究系, 助教授 (30250476) ; 藤井 理行 国立極地研究所, 北極圏環境研究センター, 教授 (20125214) ; 鈴木 啓助 信州大学, 理学部, 教授 (60145662) ; 佐藤 和秀 長岡工業高等専門学校, 教授 (80113398)
• キーワード: 雪氷 / 環境変動シグナル / 氷床コア / 定着 / 圧密過程 / 基本解析 / 詳細解析 / 形成過程

研究概要

雪氷表面の堆積過程や積もってから環境変動シグナルが定着するまでの過程を研究することが重要であり、ミクロな視点からマクロな問題の解明、物理的手法と化学的手法の融合を目的とし、雪氷試料から抽出できる環境変動シグナルの、形成過程を研究している。
研究対象は南極氷床で4地点、北極及び国内から各1地点であるが、本年度はそのうち南極中流域のYM85氷床コアを解析した。南極・北極で採取した雪氷コアに共通する基本解析を行った。観測方法とその解析からわかる情報を以下に記す。(1)層位:目視及びデジタルビデオ撮影→堆積状況、年層、火山灰、気泡密度。(2)密度:電子天秤→雪の圧密氷化過程、堆積速度の基本情報。(3)通気性解析:真空ポンプ→雪の圧密氷化過程、気泡の形成過程。(4)固体電気伝導度:専用機→氷の物性、酸性度(季節変化)、大規模火山。(5)酸素・水素同位体組成:質量分析計→気温変化、水蒸気輸送、季節変動、降水量。(6)化学成分・金属成分:イオンクロマト、ICP-MS→エアロゾル成分、大陸・海洋.・大気の状態。(7)トリチウム濃度:液体シンチレーション→示準層(核実験)検出での年代決定。現在コアの切り出しを終え、分析中である。
また、雪氷試料からの環境変動シグナルの抽出をするため詳細解析の準備を行った。すなわち詳細画像解析装置(現有のマイクロスコープ本体用に周辺機器を新規購入した)によって雪粒子の微細な構造を解析し、また雪粒子の水平分布・垂直分布や氷板の形成状況も詳細に解析する方法を研究している。特に、堆積量の多い地域と少ない地域の雪氷コアの形成過程について比較解析を行っている。なお、国内での積雪観測を計画していたが来年度以降に延期した。
将来の極域での氷コア掘削に関しての打ち合わせを数回実施した。またイタリア・ミラノで開催された国際南極雪氷会議にて研究成果を発表した。

研究成果

• [文献書誌] 本山秀明: "クロム還元法による水素同位体比の測定法と極域雪氷試料への適応"南極資料. Vol.47,No.2. 101-110 (2003)
• [文献書誌] Fujii, Y.: "A 320 k-year record of microparticles in the Dome Fuji, Antarctica ice core measured by laser-light scattering."Memoirs of National Institute of Polar Research Special Issue. No.57. 38-45 (2003)
• [文献書誌] Fujita, S.: "Scattering of VHF radio waves from within an ice sheet containing the vertical-girdle-type ice fabric and anisotropic reflection boundaries"Annals of Glaciology. 37. 305-316 (2003)
• [文献書誌] Morimoto. S: "In-situ measurement of the ozone concentration in the Arctic Airborne Measurement Program 2002(AAMP02)"Polar Meteorology and Glaciology. No.17. 81-93 (2003)
• [文献書誌] Watanabe, O.: "General tendencies of stable isotopes and major chemical constituents of the Dome Fuji deep ice core"Memoirs of National Institute of Polar Research Special Issue. No.57. 1-24 (2003)
• [文献書誌] Matoba, S.: "Anthropogenic trace metals in an ice core at Vestfonna, Svalbard, Norway"Chinese Journal of Polar Science. 14. 41-47 (2003)