地球温暖化と海氷変動

北見工業大学 社会環境工学科 榎本浩之

近年北極海の海氷面積の減少が著しく，夏期の消耗が加速して起きています．
２００７年は北極海の海氷面積が衛星観測がはじまってから最小となりました． これは気候変動に関する予測を大幅に上回る速いペースでの減少でした
する予測を大幅に上回る速いペスでの減少でした．
雪氷圏の自然はダイナミックな変化でしばしば予想を振り切って行きます。

海氷域では何が起きているのでしょうか。
北極海では そしてオホーツク海では？
北極海では、そしてオホツク海では？

• 地球温暖化と海氷変動
１．2007年に急減した北極海の海氷変化
１１．2007
2007年に急減した北極海の海氷変化
２．オホーツク海の海氷ではどのような変化がおきているか
３ 海氷面積と海氷厚データ取得協力態勢
３．海氷面積と海氷厚デタ取得協力態勢
４．様々な海氷観測の取り組み

海氷分布・移動の様子

季節海氷域：オホーツク海、ベーリング海など
多年氷域：北極海中央部、５年から８年程度で北大西洋に流出

移動速度
Fast Medium Slow

海氷移動の衛星観測
1993―2001年の8冬期の平均海氷移動パタ
平均海氷移動パターン。
海氷の生成域や通過・変形域などの特徴を見ることが出来る。氷厚データ
出来 。氷厚とあわせることにより海氷生成と変動のプロセスを検討できる。

移動域

通過生成域

生成大西洋
アイスランドグリ ンランド
グリーンランドカナダ

シベリア

オホーツク海北海道

アラスカ

ベーリング海太平洋

大西洋
アイスランドグリーンランド
カナダ

海氷急減
シベリア
シリア

オホーツク海
オホツク海

北海道

アラスカ

ベーリング海リング海

太平洋

IPCC AR4による北極海の海氷変動の予測と近年の変動の様子

IPCC 2007 and Maslowski 2008

どうして氷が減ったのか融けた？ 流れ出した？ 破壊？
大気に原因あり２００７年が特殊だった？
２００７年夏の好天（日射増加）
２００７年夏の気圧配置
大気 長期変化傾向 現れ
大気の長期変化傾向の現れ？
夏の気圧配置の長期変化海に原因あり太平洋から流入する暖水？
北極海内での循環？
大西洋から流入する暖水？
大西洋ら流入する暖水
氷に原因あり氷が動きやすくなっている？
融けやすくなっている？

どうして氷が減ったのか融けた？ 流れ出した？ 破壊？
大気に原因あり
２００７年が特殊だった
２００７年夏の好天（日射増加）
２００７年夏の気圧配置
大気の長期変化傾向の現れ
夏の気圧配置（カナダ側の高気圧）が強化
海に原因あり太平洋から流入する暖水
大西洋から流入する暖水
氷に原因あり氷が動きやすくなっている
融けやすくなっている
これらを組み合わせたシステムが重要

高気圧の強化長期傾向

どうして氷が減ったのか融けた？ 流れ出した？ 破壊？

大気に原因あり
２００７年が特殊だった？
２００７年夏の好天（日射増加）
２００７年夏の気圧配置
大気の長期変化傾向の現れ？
夏の気圧配置
海に原因あり太平洋から流入する暖水？
北極海内での循環？
大西洋から流入する暖水？
氷に原因あり氷が動きやすくなっている？
融けやすくなっている？

長期的変動が進行している

どうして氷が減ったのか融けた？ 流れ出した？ 破壊？

大気に原因あり２００７年が特殊だった？
２００７年夏の好天（日射増加）
２００７年夏の気圧配置
大気の長期変化傾向の現れ？
夏の気圧配置
海に原因あり太平洋から流入する暖水？
北極海内での循環？
大西洋から流入する暖水？
氷に原因あり氷が動きやすくなっている？
融けやすくなっている？

Melt Pond
Open water

日射に対する反射率が地表面でもっとも反射率の高い雪と氷逆に最も低いのが海水面。
海氷融解でこの切り替えが起きる。
海氷融解でこの切り替えが起きる
メルトポンド（表面のみ）→さらに底なしへ海氷減少に先行する表面融解の拡大
夏の北極圏陸上の雪、陸上の雪
海氷表面、氷床雪原が融ける。
融ける
北極海全域を約２０日で駆け抜ける。

海氷の回復力
2007年
2007
年10月～10月～1111月にかけての北極海の海氷面積の変化
月にかけての北極海の海氷面積の変化
10月1日 10月7日
10月1日～10月7日
10月8日～10月14日
10月15日～10月21日
10月22日～10月28日
10月29日～11月4日
10月29日
11月4日

シベリア

H
アラスカ

２００７：ラプテフ海周辺の海氷面積の回復が顕著

夏の気圧配置の終焉
2007年
2007
年1010月～月～1111月にかけての気圧配置の変化
月にかけての気圧配置の変化
気圧配置 2007年10月8日～14日

気圧配置10月15日～21日

L
L

L
L

H
H

L

H
アラスカ

シベリア
L

H
L

L

高気圧と低気圧 ペ
高気圧と低気圧のペア

シベリア

アラスカ

L

低気圧 消滅低気圧の消滅海氷を吹き払う原因が消えた

(hP )
(hPa)

夏季の海氷減少が注目されているが、冬期の海氷変動はどうなっているのか。
うなっているのか

北半球全体での減少傾向が見られる。どこが減っているのか。
最大面積の減少

結氷期間の日数の減少
特に結氷開始の遅れが顕著

(a)

(b)

(c)

オホ ツクでは
オホーツクでは平均海氷分布(1月～4月）
1979～1988

1989～1998

1998～2008

左から、(a)1979～1988年の1～4月における海氷面積の平均。
(b)(a)に対する変化（赤：消失、黄：50％減少、紫：50％増加）、(c)(a)に対する変化

冬期（1月～4月）の海氷変動 最大期の面積変化は、北極海では顕著でない、周辺海域で変化が見られる。

オホーツク圏の独特な自然環境として「流氷」があります。オホーツク海の海氷域は北緯60度から44度に度度広がり、北半球で最も低緯度で凍る海として知られているいる。
流氷が豊かなオホーツク海の生産力のために重要な存在であることもわかってきました。てきました
しかし、その大きな変化が観測され 急な生態系 の観測され、急な生態系への影響も危惧されている。

減少する北半球の海氷
オホ ツク海では？
オホーツク海では？

オホーツク海の海氷面積 （資料：気象庁）

1978

200１

1988

年最大面積

1974

1984

年積算面積１９９6

2006

減少傾向、大きな年々変動（振幅増加）と10年程度の周期性

地球温暖化の日本とアジアへの影響予測（ＩＰＣＣ，２００１、環境省、２００１）

オホーツク海における海氷観測態勢
オホーツク海における主な海氷観測研究機関
国土交通省ほか

文部科学省ほか

気象庁
・網走地方気象台（目視）・本庁海氷班（衛星解析：
ひまわり，マイクロ波）

JAXA
・衛星データ配信（AMSR E ALOS）（AMSR-E，ALOS）
データ提供

北海道大学
・低温科学研究所
低温科学研究所（氷厚計，流氷レーダ）

海上保安庁

北見工業大学・流氷情報センター（一管）
流氷情報センタ （ 管）（目視，衛星解析：MODIS，ALOS）
・そうや・ｱｲｽﾊﾟﾄﾛｰﾙ
・そうや・ｱｲｽﾊ
ﾄﾛ ﾙ

データ提供
共同研究

海上技術安全研究所
・油流出，航行安全指標
油流出，航行安全指標

・衛星データベース（面積，氷厚）・ネットワークカメラ（7箇所）

東京大学
・流氷数値モデル＞予報

海氷情報取得のための近年の取り組みの例

準リアルタイム海氷情報

AVHRR

ＳＳＭ/Ｉ concentration(2003/01/26)

Thickness準リアルタイム海氷情報

AVHRR

ＳＳＭ/Ｉ concentration(2003/01/30)

Thickness詳細な観測：衛星レーダーの利用 （RADARSAT,

気象庁：RADARSATによる海氷の様子の観測と画像公開
海上保安庁：JAXA ALOSの合成開口レーダ画像を使用、公開している。

JAXA/ALOS)

海上保安庁
流氷 海 パト
流氷の海のパトロール

現場観測氷の厚さを測る取り組み

現場観測
海上保安庁の流氷パトロール
海上保安庁の流氷パトルに乗船した大学研究者らによる
海氷現場観測氷 厚さ分布(
氷の厚さ分布(氷の厚さ分布厚さ分布(衛星観測による推定）（1996/03/09）（2001/03/09）

1995/1996 (min) and 2000/2001 (max.).
検証データ：限られた現場観測データ

海氷の体積に関する推定1987年から2008年までの21年間の変化
1987

19881989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

最大拡大期の海氷
青：海氷の薄い領域

デ タ マイクロ波（SSM/I)
データ：マイクロ波（SSM/I)
解析：北見工大 舘山による

まとめ
地球温暖化と海氷変動
・海氷域は温暖化の影響が出やすいといわれている
・北極海では夏季海氷域の顕著な現象が観測されている。
2000年以降の現象が顕著である。大気・海洋・雪氷の変化がかかわ て る。
化がかかわっている。
・冬期の変化は、オホーツクなど季節海氷域で顕著である。
・オホーツクでは、ゆっくりとした減少傾向と10年程度の変動が重な ている 最近十年の間に最大 最小の規模に近が重なっている。最近十年の間に最大・最小の規模に近い両方の状態が出現している(拡大2001年、縮小1996，1997，2006年）。
・海氷変動は面積変化だけでは把握できず、それに先行・増幅することの多い 厚さ変化の観測が求められている。
増幅することの多い、厚さ変化の観測が求められている。
・観測手法の開発と研究機関の情報交換、未知の影響の予測など、様々な取り組みが必要である。

オホーツク海の海氷面積と体積の推定面積

体積

オホーツク海の海氷の変動傾向

体積

面積

面積、体積両方のゆっくりとした減少傾向
北見工大 舘山による

オホーツクの海氷面積と海氷体積の変化の推定

大きな年々変動：面積変化、体積変化：面積変化を厚大きな年
変動 面積変化 体積変化 面積変化を厚さの変化が増幅
北見工大 舘山による

海氷観測と利用

海氷変動(沿岸海洋レ ダ ）(沿岸海洋レーダー）