南極域の海氷面積が観測史上最小を記録

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2022-04-28 国立極地研究所,宇宙航空研究開発機構

南極域の海氷面積(注1、2)が2022年2月20日、1978年の衛星観測開始以来の最小値を更新したことが明らかになりました。

国立極地研究所と国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、北極域研究加速プロジェクト(ArCS II、注3)の一環で、水循環変動観測衛星「しずく」(GCOM-W)の観測データをもとに、南極・北極の海氷面積の時間的・空間的な変化を可視化し、北極域データアーカイブシステム(ADS、注4)のウェブサイトで公開しています。

この衛星観測データにより、南半球の夏にあたる2月に、南極大陸周辺の海氷面積データに特徴的な変化が現れていることが分かりました。2021年9月頃までは海氷面積の顕著な減少は見られていませんでしたが、10月頃から徐々に減少傾向が見られ、2000年代以降としては史上3番目程度の小ささで推移していました。年明け以降、極端な減少は見られないものの海氷面積は比較的小さい状態で推移していましたが、2月以降も減少傾向が継続し、2022年2月20日に212.8万km2となり、年間を通じての観測史上最小値を更新しました(図1、2)。なお、去年までの10年間(2012~2021年)の年間最小面積の平均は290.2万km2でした。つまり、2022年の年間最小面積は、過去10年間の平均値の73.3%であったことになります。

図1:1980年代、1990年代、2000年代、2010年代の平均海氷面積および2011~2022年の各年の南極海における海氷域面積の変動。2022年は赤色のグラフで示されている。「しずく」に搭載されたAMSR2や、他のマイクロ波放射計データから作成した、1978年以降の海氷長期データより作成した。2022年2月末(赤丸部分)に、海氷面積が衛星観測史上最小になった。数値データはウェブサイト(https://ads.nipr.ac.jp/vishop/#/extent)でダウンロードが可能。

図2:1979~2022年の各年の南極海における海氷域面積の最小値の変動。「しずく」に搭載されたAMSR2や、他のマイクロ波放射計データから作成した、1978年以降の海氷長期データより作成した。2022年2月末(赤丸部分)に、海氷面積が衛星観測史上最小になった。数値データはウェブサイト(https://ads.nipr.ac.jp/vishop/#/extent)でダウンロードが可能。


また、海域別には、ロス海の沿岸部で、過去の平均的な変化と比べ2022年の海氷後退が顕著であることが分かりました(図3)。

図3:水循環変動観測衛星「しずく」がとらえた南極域での海氷の分布(2022年2月20日時点。白色部分)。橙色の線は2000年代の同時期の平均的な海氷縁の分布を示す。


気候変動に関する政府間パネル(IPCC)第6次評価報告書においても、近年の南極海氷面積の変動傾向は全体として不明瞭とされており、地域による違いが大きいことが報告されています。海氷は大気-海洋間の熱交換量で成長や融解する量が決まるほか、海氷は風や海流によって漂流し、ときには板状の海氷が互いに重なり合うような激しい変化が起こることもあります。海氷が地球環境の中で果たす役割は面積のみならず、厚さや表面状態によっても変わってきます。したがって、長期の衛星観測データから得られる海氷面積の増減の情報と合わせて、海氷の厚さ変化や表面状態、さらには海氷の漂流の様子などを総合的に解析して、変化の特徴やその要因を明らかにすることが重要です。水循環変動観測衛星「しずく」(図4)に搭載されている観測センサ(高性能マイクロ波放射計AMSR2)は、昼夜・天候に関わらず極域の海氷状態を毎日観測可能であるため、宇宙から広域的かつ継続的に海氷の状態を知ることができる一方、空間解像度は約15kmとやや粗いため、このような衛星データの解釈をより良くし、質の情報を付加するためにも現場観測との連携はますます重要になっています。

図4:水循環変動観測衛星「しずく」(GCOM-W)

そのため、JAXAでは外部機関と連携して海氷の動きや質(厚さや氷の種別、薄氷の分布等)に関連した物理量の推定について研究開発を進めるとともに、さらなる長期間の観測を継続・発展させるため、「しずく」に搭載されているAMSR2の後継センサとなるAMSR3を搭載したGOSAT-GWの打ち上げを準備しています。

注1:海氷
海水が凍結して形成された氷。なお、氷山は大陸上に降り積もった雪から形成されたもので、海氷とは異なる。

注2:海氷面積(Sea Ice Extent)
海氷の密接度が15%以上の領域。密接度(sea ice concentration)とは、ある面積に占める海氷の割合を示す用語で、海氷の時間変動や地域特性を調べるとき、研究上の基本的な情報となる。海氷域には厚い海氷が密集しているところや薄い氷が疎らにしか存在しないところなど、様々な状態の海氷が存在している。

注3:北極域研究加速プロジェクト(ArCS II: Arctic Challenge for Sustainability II)
国立極地研究所が代表機関を務める国の北極域研究プロジェクト。自然科学、工学、人文・社会科学分野の研究者が参加し、地球温暖化の正確な実態把握と仕組みの解明、将来予測に基づき、異なる研究分野や社会との連携、国際協力を通して、持続可能な社会の実現に貢献することを目指している。実施期間は2020年6月から2025年3月まで。https://www.nipr.ac.jp/arcs2

注4:北極域データアーカイブシステム(ADS)
GRENE北極気候変動研究事業(2011年~2016年)や北極域研究推進プロジェクト(ArCS、2015年〜2020年)およびArCS IIにおいて、南極・北極で取得された観測データやモデルシミュレーション等のプロダクトを保全・管理するためのデータアーカイブシステム。https://ads.nipr.ac.jp/

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