可聴下波動伝播特性による南極域の多圏融合物理現象解明と温暖化影響評価

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 26241010
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 金尾 政紀 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40233845)
• 研究分担者: 山本 真行 高知工科大学, システム工学群, 教授 (30368857) ; 岩田 貴樹 常磐大学, 人間科学部, 准教授 (30418991) ; 平松 良浩 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (80283092) ; 石原 吉明 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 特別研究員 (80400232) ; 長尾 大道 東京大学, 地震研究所, 准教授 (80435833) ; 坪井 誠司 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球情報基盤センター, 情報技術担当役 (90183871) ; 豊国 源知 東北大学, 理学研究科, 助教 (90626871)
• 研究協力者: 家森 俊彦 ; 古本 宗充
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 氷河地震 / 温暖化 / インフラサウンド / 脈動波浪 / 氷震微動 / 多圏融合物理現象

研究成果の概要

南極昭和基地の地震計と微気圧計の周波数解析により、脈動と微気圧擾乱の短時間変動、日周・季節・経年変化を求めた。また同基地の地震検知率を海氷分布と比較・統計解析を行い、気象・気候・温暖化の影響を検討した。さらにリュツォ・ホルム湾域のアレイ観測網を用いて、氷河地震や氷震微動の時空間分布、周波数・波動伝播特性を調べた。
広域データを利用し、内陸部や西南極の氷河地震活動や音源を比較検討した。また砕氷船の走行観測により、南大洋上の大気・海面擾乱による南極表層環境への影響を精査した。波動伝播モデリングにより多圏間の物理相互作用メカニズムを推定し、観測による脈動・微気圧擾乱と比較して温暖化の影響を評価した。

自由記述の分野

地震学、地球物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

南大洋の海面擾乱とそれに伴う気圧変動による、南極域の浅層大気と固体地球表層への応答を明らかにし、またその波動群の振幅強度や周波数特性の経年変化を海氷分布等との相関を調べた結果、温暖化の南半球高緯度帯への数年単位での影響を評価できた。
氷河地震活動の時空間分布の長期間の解析結果は、極域の温暖化モニタリングの新しい指標となり得ることが示され、地球規模環境変動の雪氷圏への影響とその増幅メカニズム解明への貢献が期待される。さらにインフラサウンドのアレイ解析により、海洋波浪、氷床・氷河・海氷起源の振動の時空間分布を検知し、極域表層環境変動に伴う大気-海洋-雪氷-固体地球の相互作用の解明に貢献した。