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2011 年度 実績報告書

過去と将来の気候における南極氷床の変動と力学的挙動に関する数値シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 22244058
研究機関北海道大学

研究代表者

R・G Greve  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (90374644)

研究分担者 阿部 彩子  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30272537)
杉山 慎  北海道大学, 低温科学研究所, 講師 (20421951)
キーワード氷床 / 棚氷 / 力学 / 数値モデル / 南極 / グリーンランド / 気候変動 / 海面上昇
研究概要

2010年度に実施された予備的な研究結果に基づいて、沿岸部の棚氷を含んだ南極氷床全域の氷期・間氷期における変動を、氷床モデルSICOPOLIS (SImulation COde for POLythermal Ice Sheets ; http://sicopolis.greveweb.net/)によって計算した。この実験は水平方向の解像度10および20kmのメッシュを使って行い、SeaRISE ("Sea-level Response to Ice Sheet Evolution" ; http://tinyurl.com/srise-lanl, http://tinyurl.com/srise-umt)によって規定された気候変動シナリオを外部強制として用いた。計算された現在の氷床表面流動速度は、内陸で年間10m以下と小さく、沿岸に向かって加速して、棚氷では年間1000mまたはそれ以上の値となった。これらの結果は観測結果から予想されるものと整合している。次に、計算された現在の氷床形状を初期条件として、SeaRISEによって提案された"2011 Sensitivity Experiments"と呼ばれる数値実験を実施した。この実験は、参照実験の他、氷床表面の気候、棚氷の底面融解、底面すべりなどの条件が規定されたものである。20kmの解像度で行った実験結果はSato and Greve(2012)として公表され、10kmの解像度で行った実験結果は、SeaRISEコンソーシアムに提出された。SeaRISEコンソーシアムはこれらのデータを取りまとめて論文とし、その成果はIPCCの第5次報告に貢献するものである。これまでの実験結果から、氷床の変動はまず棚氷の底面融解に、次に底面すべりの順に強く影響を受け、氷床表面の気象には余り影響を受けない、という傾向が明らかになった。全ての実験結果を総合すると、将来100年および500年後における氷床質量の変動幅は、海水準相当で表すとそれぞれ約1.3mおよび約3.3mである(佐藤建、学位論文)。SeaRISEによって規定されたグリーンランドに関する数値実験は、SICOPOLIS、IcIES (Greve et al. 2011)およびフルストークスモデルElmer/Ice(Seddik et al. 2012)によって実施した。それらの結果も、SeaRISEコンソーシアムに提出された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画に記されている通り、過去および将来の気候条件下での南極氷床の変動を、高い空間分解能で計算することができた。それらの結果は、SeaRISEコンソーシアムに提出されている。同じ実験がグリーンランド氷床に関しても実施され、フルストークスモデルElmer/Iceによって実験を完了したことは大変意義深く、この分野における一里塚となるものである。一方で南極氷床に関してはElmer/Iceによる実験は進んでおらず、今後の課題である。

今後の研究の推進方策

将来500年にわたる南極およびグリーンランド氷床変動を予測するために、最近になってSeaRISEから新しい実験条件が示された。SeaRISEの実験を完遂するため、この実験を両氷床について実施する。SeaRISEと同様に、基準となる気候条件下で南極およびグリーンランド氷床の変動を予測する共同実験の計画が、ヨーロッパ主導のプロジェクトice2sea (http:/www.ice2sea.eu/)で進められている。その基準条件が2012年中に公開される予定であり、もしタイミングが合えば、この実験に参画する予定。また、南極氷床のドームふじ基地からリュッツォホルム湾にかけての流域に着目して、この流域の主要な氷河であるしらせ氷河が、流域の質量変動に果たす役割を解明するための数値実験を実施する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Sensitivity experiments for the Antarctic ice sheet with varied sub-ice-shelf melting rates2012

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 雑誌名

      Annals of Glaciology

      巻: 53(60) ページ: 221-228

    • DOI

      10.3189/2012AoG60A042

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulations of the Greenland ice sheet 100 years into the future with the full Stokes model Elmer/Ice2012

    • 著者名/発表者名
      Seddik, H.
    • 雑誌名

      Journal of Glaciology

      巻: 58(209) ページ: 427-440

    • DOI

      10.3189/2012JoG11J177

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Initial results of the SeaRISE numerical experiments with the models SICOPOLIS and IcIES for the Greenland ice sheet2011

    • 著者名/発表者名
      Greve, R., F. Saito and A. Abe-Ouchi
    • 雑誌名

      Ann. Glaciol

      巻: 52(58) ページ: 23-30

    • DOI

      10.3189/172756411797252068

    • 査読あり
  • [学会発表] Simulations of the Greenland ice sheet 100 years into the future with the full Stokes model Elmer/Ice2011

    • 著者名/発表者名
      Seddik, H.
    • 学会等名
      AGU (American Geophysical Union) Fall Meeting
    • 発表場所
      Moscone Convention Center, San Francisco (USA)
    • 年月日
      2011-12-07
  • [学会発表] Resolution of ice streams and outlet glaciers in large-scale simulations of the Greenland ice sheet2011

    • 著者名/発表者名
      Greve, R.
    • 学会等名
      Second NIPR Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      NIPR (Tokyo)
    • 年月日
      2011-11-15
  • [学会発表] Sensitivity experiments for the Antarctic ice sheet with varied climate boundary conditions2011

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 学会等名
      Second NIPR Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      NIPR (Tokyo)
    • 年月日
      2011-11-15
  • [学会発表] Simulations of the Greenland ice sheet 100 years into the future with the full Stokes model Elmer/Ice2011

    • 著者名/発表者名
      Seddik, H.
    • 学会等名
      Second NIPR Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      NIPR (Tokyo)
    • 年月日
      2011-11-15
  • [学会発表] Cooperation between the Nordic countries and Japan in advanced ice sheet and glacier modelling2011

    • 著者名/発表者名
      Greve, R.
    • 学会等名
      Northern Environmental Research Symposium, Hokkaido University Sustainability Weeks
    • 発表場所
      Hokkaido University, (Sapporo)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-31
  • [学会発表] 棚氷の底面融解による南極氷床変動の変動性2011

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 学会等名
      日本雪氷学会・雪氷研究大会
    • 発表場所
      Convention Center Hive Nagaoka (Nagaoka)
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] Implementation of ice shelf dynamics in the ice sheet model SICOPOLIS2011

    • 著者名/発表者名
      Greve, R.
    • 学会等名
      IUGG (International Union of Geodesy and Geophysics) General Assembly
    • 発表場所
      Melbourne Convention & Exhibition Centre, Melbourne (Australia)
    • 年月日
      2011-07-02
  • [学会発表] SeaRISE sensitivity experiments with the model SICOPOLIS for the Antarctic ice sheet with varied sub-ice-shelf melting rates2011

    • 著者名/発表者名
      Sato, T.
    • 学会等名
      IGS (International Glaciological Society) Symposium on Interactions of Ice Sheets and Glaciers with the Ocean
    • 発表場所
      Scripps Institution of Oceanography, San Diego (USA)
    • 年月日
      2011-06-09
  • [備考]

    • URL

      http://wwwice.lowtem.hokudai,ac.jp/~greve/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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