北極海氷の融解が海洋と相互作用して雲形成を促進(Melting sea ice combines with Arctic ocean to make clouds)

2026-08-05 バーミンガム大学

英国バーミンガム大学を中心とする国際研究チームは、北極海の海氷が融解する境界域(Marginal Ice Zone)で、海氷と開放海面が相互作用することで雲の形成を促進する新たな大気プロセスを実地観測により初めて確認した。研究では、2022年にグリーンランド周辺で実施した観測から、海氷の融解に伴って露出した海面から放出されるヨウ素化合物や海洋生物由来のジメチルスルフィド(DMS)、有機化合物が太陽光による光化学反応を経て微粒子(エアロゾル)を生成し、それらが雲凝結核として機能することを明らかにした。条件が整うと雲の種となる粒子数は1日で約50倍に増加し、観測期間中の晴天日の80%以上で新粒子生成が確認された。また、ヨウ素を含む新しい有機化合物群(I-OOMs)も発見された。この現象は現在の気候モデルには十分反映されておらず、北極域の雲量や放射収支、海氷融解の将来予測を改善する上で重要な知見となる。

北極海氷の融解が海洋と相互作用して雲形成を促進(Melting sea ice combines with Arctic ocean to make clouds)
View from a ship’s bridge over ice floes

<関連情報>

ヨウ素、硫黄、有機前駆物質によって強化される北極の雲凝結核 Arctic cloud condensation nuclei enhanced by iodine, sulfur and organic precursors

Mao Du,James Brean,Douglas R. Worsnop,Congbo Song,Yangmei Zhang,Vipul Lal Chandani,Deepchandra Srivastava,David C. S. Beddows,W. Joe F. Acton,Darrel Baumgardner,Jo Browse,Anna B. Callaghan,Manjula Canagaratna,Yuqing Dai,Pete M. Edwards,Jingkun Jiang,Thomas M. Jordan,James D. Lee,Roberto Sommariva,Harald Stark,Mark D. Tarn,Loren G. Temple,Gavin H. Tilstone,Mingxi Yang,… Zongbo Shi
Nature Geoscience  Published:05 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41561-026-02062-6

Abstract

New particle formation is an important source of Arctic atmospheric particles and cloud condensation nuclei, yet their precursor sources and molecular-level mechanisms remain poorly understood. Here we report comprehensive ship-based observations from 19 May to 26 June 2022 from southeastern to western Greenland and into the Davis Strait’s marginal ice zone to investigate sources and processes controlling atmospheric particles and cloud condensation nuclei. Our observations provide field evidence of frequent nucleation events driven by the multicomponent iodine oxoacid and sulfuric acid mechanism recently identified in laboratory studies. Newly formed particles grew rapidly beyond 20 nm on 8 out of 13 nucleation days, mainly driven by oxygenated organic molecules from aldehyde and monoterpene oxidation. We also report a previously unobserved class of iodine-containing oxygenated organic molecules that contributed to particle growth and enhanced cloud condensation nuclei formation. We show that marginal sea ice zone produces precursors that drive rapid new particle formation and enhance cloud condensation nuclei concentrations by up to 50-fold. Our findings demonstrate that Arctic iodine, sulfur and organic precursors can enhance cloud condensation nuclei abundance through new particle formation, highlighting a potential but unquantified pathway for influencing cloud cover, radiative balance and the hydrological cycle.

1702地球物理及び地球化学
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