なぜ南極の海氷面積は2023年に最小になったのか?~日射を吸収する黒い開水面のフィードバック効果~

2026-11-12 北海道大学,苫小牧工業高等専門学校

北海道大学と苫小牧工業高等専門学校の研究グループは、2023年2月に南極の海氷面積が観測史上最小を記録した要因について、海氷-海洋アルベドフィードバック効果が重要であることを明らかにした。研究では、衛星による海氷データ、熱収支解析、簡略化した海氷・海洋結合モデルなどを用いて、海氷面積の変動メカニズムを分析した。その結果、2023年には融解期初期に風によって海氷が広範囲に拡散し、海氷域に黒い開水面が大きく広がったことが、海氷減少の引き金となった可能性が示された。開水面は白い海氷に比べて太陽光の反射率(アルベド)が低く、より多くの日射エネルギーを吸収する。この熱によって周囲の海氷が融解すると、さらに開水面が拡大し、日射吸収と融解が加速する正のフィードバックが生じる。こうした過程が2023年の記録的な海氷減少に寄与したと考えられる。本成果は、南極海氷の年々変動を理解し、将来の気候変動予測モデルの精度向上に貢献することが期待される。

なぜ南極の海氷面積は2023年に最小になったのか?~日射を吸収する黒い開水面のフィードバック効果~
海氷-海洋アルベドフィードバック効果を示す模式図

<関連情報>

南極の夏季海氷減少を加速させる、海氷・海洋間のアルベド正のフィードバック機構を解明(Ice–ocean albedo feedback as a key mechanism driving recent Antarctic summer sea-ice decline)

Sohey Nihashi, Kay I. Ohshima
Scientific Reports 2026-11-10
DOI: 10.1038/s41598-026-70282-2

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南極の夏季海氷面積は2016年以降、顕著な減少傾向を示し、2023年2月には観測史上最低を記録した。本研究では、衛星による海氷観測データと熱フラックス解析、および海氷・上層海洋の簡略結合モデルを用いて、この減少に寄与する「海氷・海洋アルベドフィードバック」の役割を検証した。その結果、融解初期の11月上旬から中旬にかけて、風によって海氷が沖合へ移動・拡散し、低アルベドの開水面が増加することが分かった。開水面は海氷より太陽光を多く吸収するため、海洋上層の加熱が強まり、海氷融解が進行する。融解によってさらに開水面が拡大し、太陽熱吸収と融解が一層促進される正のフィードバックが形成される。この機構は、2023年の記録的な海氷減少や近年の減少傾向を説明する重要な要因の一つと考えられる。南極海氷の将来予測では、融解初期の風による海氷移動と開水面形成を考慮する必要性を示した。
Antarctic summer sea-ice extent has declined markedly since 2016, reaching a record low in February 2023. This study investigates the role of ice–ocean albedo feedback using satellite observations, heat-flux analyses, and a simplified coupled ice–upper-ocean model. The results indicate that wind-driven divergent ice motion during the early melt season, particularly in early to mid-November, increases the area of low-albedo open water. Because open water absorbs more solar radiation than sea ice, this expansion enhances heating of the upper ocean and accelerates ice melting. The resulting increase in open water further amplifies solar heat absorption, creating a positive feedback loop. The mechanism helps explain the exceptionally low sea-ice extent in 2023 and the recent declining trend. The findings highlight the importance of accounting for early-season wind forcing and ice–ocean albedo feedback in future Antarctic sea-ice predictions.

 

1702地球物理及び地球化学
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