| 研究課題/領域番号 |
23221004
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| 研究機関 | 気象庁気象研究所 |
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研究代表者 |
青木 輝夫 気象庁気象研究所, 気候研究部, 室長 (30354492)
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| 研究分担者 |
本山 秀明 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (20210099)
竹内 望 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30353452)
的場 澄人 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (30391163)
堀 雅裕 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 地球観測研究センター, 主任研究員 (30509831)
八久保 晶弘 北見工業大学, 工学部, 准教授 (50312450)
山口 悟 独立行政法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究センター, 主任研究員 (70425510)
岩田 幸良 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究所, 主任研究員 (70370591)
杉浦 幸之助 富山大学, 極東地域研究センター, 准教授 (80344307)
兒玉 裕二 国立極地研究所, 北極研究センター, その他 (70186708)
藤田 耕史 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (80303593)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 地球温暖化 / 北極 / 積雪汚染 / 雪氷微生物 / 雪氷圏変動 / グリーンランド / ブラックカーボン / エアロゾル |
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| 研究実績の概要 |
(1)グリーンランド観測：雪氷・気象現地観測を2014年5-6月に、雪氷微生物調査を5-8月に実施した。涵養域におけるアルベド低下の原因を解析した結果、積雪不純物効果は2012年の表面融解時でも最大2％、粒径増加効果は10％前後であった。グリーンランド北西部カナック氷河積雪の雪氷藻類の繁殖は、融解開始後の日積算気温が約100℃dayを超えると始まることがわかった。
(2)国内観測：積雪のアルベドを支配する積雪の比表面積（SSA）を測定するためのガス吸着式測定装置を改良し、SSAが3-300 [m2kg-1]の広い範囲で精度よく測定できることがわかった。
(3)気候モデリング：水平解像度5kmの気象庁非静力学モデルを用いてグリーンランド全域で予測実験・検証を実施した結果、良好な予測精度が得られた。同モデルに積雪変質モデルを組み合わせて、氷床表面質量収支が計算できるようになった。2012年の表面融解時の表面質量収支を解析し、下層雲からの長波放射が融解に寄与していることが判明した。
(4)氷床コア掘削：グリーンランド北西氷床のSIGMA-D（77°N, 59°W, 標高2,100 m）にて深さ222mまでの浅層アイスコア掘削、自動気象観測装置の設置等を実施した。アイスコア中の主要イオン成分と水同位体組成分析を行った結果、水同位体比、海塩成分は明瞭な季節変動を示し、その年層厚と氷河流動速度から、全サンプルで約800年の情報が得られると推定された。
(5)衛星観測：2000-2014年のMODIS衛星データを解析し、近年のアルベド低下要因は、涵養域では積雪粒径の増加、消耗域では裸氷域と暗色域の拡大が原因であることが判明した。また、短波長赤外域の偏光情報を用いることで、積雪表面粒径の精度が向上できることや、複数の熱赤外域チャンネル情報から、雪面温度と同時に雪質分類が可能であることがわかった。
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| 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
グリーンランド観測、国内観測、氷床コア掘削、衛星観測は計画通り進捗した。グリーンランド観測と衛星観測から氷床アルベド低下の原因が明らかになった。また、雪氷微生物の3年間わたる観測の結果から，氷床上の微生物繁殖の季節変動および経年変動を把握した。氷床コア掘削は予定以上の800年相当する233ｍの掘削に成功した。国内の連続観測は全て予定通り実施し、さらに、高精度の積雪比表面積測定装置開発に成功した。気候モデリングでは雪氷微生物モデル開発のための現地観測条件が悪かったために同モデル開発が遅れている。しかし、グリーンランド領域への気象庁非静力学モデルの適用によって、降水量分布の地形効果や、3次元雲分布などの計画なかった新しい知見が得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1)グリーンランド観測：現地の自動気象観測装置の維持と雪氷・気象観測を2015年7-8月に実施すると共に、昨年度までに得られた各種積雪・微生物サンプル分析、データ解析を進める。
(2)国内観測：研究期間内中の連続観測データによって積雪変質モデルを検証すると共に、積雪の比表面積の時間変化を定式化し、積雪変質モデルに導入する。
(3)気候モデリング：2014年の現地観測データ及び衛星データを基に雪氷微生物モデルの開発と気候モデルへの適用を進める。
(4)氷床コア掘削：主要イオン成分、水同位体組成、ダスト、ブラックカーボン等の分析を行い、産業革命以前から現在までの気温、降水量、人為起源エアロゾルの変動を明らかにする。
(5)衛星観測：積雪物理量の長期変動特性の詳細に明らかにすると共に、気象条件等との関係を明らかにする。
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| 備考 |
一般向け講演：青木輝夫 2件、本山秀明 2件、竹内望 2件
マスメディア：青木輝夫 1件、的場澄人 2件
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