大規模火山噴火と夜光雲の関係についての世界初観測に成功

2025-10-29 電気通信大学

電気通信大学の津田卓雄・安藤芳晃准教授らの研究チームは、2022年のトンガ沖海底火山噴火によって成層圏に放出された水蒸気が約2年かけて中間圏に到達し、2024年に夜光雲(高度80〜85kmの雲)の活動を活発化させたことを世界で初めて観測した。日本の静止衛星「ひまわり」およびNASA衛星「Aura」のデータを解析した結果、噴煙起源の水蒸気が夜光雲発生域に達した時期に雲の出現頻度が約15%上昇していたことが確認された。これにより、1880年代から続いていた「火山噴火と夜光雲活動の関係」という140年越しの謎が実証的に解明された。研究チームは、大規模火山噴火が地球大気の垂直結合に及ぼす影響を明らかにした点を強調し、今後も「ひまわり」による夜光雲の継続観測を通じて、気候変動や大気循環変化のメカニズム解明を進める方針。成果は『Earth, Planets and Space』誌に掲載。

大規模火山噴火と夜光雲の関係についての世界初観測に成功
図1: 静止軌道衛星ひまわりによる夜光雲の観測

<関連情報>

2022 年のフンガ・トンガ – フンガ・ハアパイ噴火によって引き起こされた水蒸気異常に対する極地中圏雲の反応 Responses of polar mesospheric clouds to water vapor anomalies caused by the 2022 Hunga Tonga–Hunga Ha’apai eruption

Y. Moriyama,T. T. Tsuda,Y. Ando,H. Suzuki,H. Nakagawa,T. Nishiyama,Y.-M. Tanaka,K. T. Murata & J. Yue
Earth, Planets and Space  Published:DOI:https://doi.org/10.1186/s40623-025-02298-3

Abstract

The H2O plume, injected by the Hunga Tonga–Hunga Ha’apai (HTHH) eruption on 15 January 2022, spread and reached the high-latitude mesopause regions 2 years after the eruption. To investigate the relationships between polar mesospheric clouds (PMCs) and the HTHH eruption-originated H2O anomalies, we have analyzed PMC occurrence rates (ORs), temperature, and water vapor volume mixing ratios (H2O VMRs), based on observational data from Himawari-8/Advanced Himawari Imager (AHI), Himawari-9/AHI, and Aura/Microwave Limb Sounder. To focus the PMC responses to the H2O anomalies, we extracted the temperature-independent components in the PMC OR variability, which is defined as ΔPMC. As a result, we found a significant ΔPMC increase (15±5%) in January 2024 in the Southern Hemisphere (SH), which was associated with the HTHH eruption-induced water vapor increase (0.88±0.04 ppmv) at 77.8–87.9 km altitudes in January 2024 in the SH. The finding would be, for the first time, observational evidence of PMC variations induced by volcanic eruptions, which is a striking PMC topic that has long been discussed since the 1883 Krakatoa eruption.

1702地球物理及び地球化学
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