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北海道における冬期の気温の長期的変動傾向＊

佐藤恭祐、木村賢人（帯畜大）1. はじめに
北海道は日本で最も寒冷な気象環境にあり、特に冬距離は小さいため、解析への影響はないとし、解析対象に含めた。

期の冷え込みは厳しい。近年、寒冷地特有の気象環境から得られる自然エネルギー、すなわち冷熱エネルギ

2.2．解析方法

ーの利用が各地で試みられている。具体的には、冬期

本研究では、長期にわたる冬期の気温変動を把握すに得られる雪氷や凍土などを冷熱源に、農産物の低温るため、気象官署 7 地点の月平均気温の平均値を北海貯蔵や建物の冷房などに利用する。しかし、これらの道全体における冬期の平均気温とし、その変動傾向を自然の冷熱源は、毎年一定した量が得られるわけでは検討した。また、1 日ごとの寒さ・冷え込みの程度をよない。そのため、これらを効率よく利用するためには、り詳細に把握するため、各年でアメダスの日平均気温変動傾向も含め地域の気象環境について把握する必要の度数分布も作成した。

がある。特に、冬期の気温は、雪氷冷熱を利用する上2.2.1．ラページ検定
長期の気温の変動傾向を検証するため、北海道内ので最も重要な気象要素である。
そこで本研究では、冷熱エネルギー利用のための基気象官署 7 地点の月平均気温を用いてラページ検定を礎資料を得ることを目的に、北海道における冬期の気行った。ラページ検定とは、解析対象期間のある時期温の変動傾向について検討した。解析には、まずラペを境に起きる急激な変化についての有意性を客観的にージ検定を行い、過去 100 年間の冬期の気温について検証する手法である。

変動の不連続性を検討した。次に、約 30 年間の冬期の2.2.2． 日平均気温を用いた度数分布の作成方法
冬期の気温の変動傾向をより詳細に把握するため、1

日平均気温を用いて、度数分布を作成し、冬期の冷え込みの程度および変動傾向について検討した。

日ごとの冷え込みの程度も検討した。そのため、アメダスで観測された日平均気温について 5ºC ごとに温度

2. 研究方法

範囲を設定し、各年で度数分布を作成した。

2.1．使用したデータ
本研究では、0ºC 未満の日平均気温が観測される 11月から 4 月までを冬期とし、この期間に観測された気3．結果と考察
3.1．冬期平均気温の変動傾向

温を対象に解析を行った。観測値は、北海道内にある

2気象官署とアメダス観測点 (AMeDAS; Automated1

されたものを用いた。
気象官署は観測点数が少ない一方、観測が長期間行われている。そこで、解析には旭川、札幌、寿都、網

気温 (℃)

Meteorological Data Acquisition System) でそれぞれ観測

0-1-2走、根室、帯広、函館の 7 地点の気象官署で 1892 年か-3ら 2011 年までに観測された月平均気温を用い、長期間-41880の冬期の気温の変動傾向について解析した。
一方、アメダス観測点は 1970 年代後半に観測点数が充実し、現在は170地点余りで気温が観測されている。
そこで、解析には 1978 年から 2010 年までに観測され

1900

19201940年

1960

1980

2000

2020

図 1．1892〜2011 年の冬期の気温変動。なお、グラフ内の直線は回帰直線である。

た日平均気温を用いて北海道内の冬期の冷え込みの程

図 1 は、気象官署 7 地点で観測された 1892〜2011 年度について検討した。なお本研究では、約 30 年間の解の冬期平均気温の推移とその回帰直線を示したもので

析対象期間において、欠測が 30 日以上となった観測点ある。回帰直線の傾きは右肩上がりであり、解析初年については解析に用いなかった。この基準によって、度の 1892 年は-2.47ºC に対し、終了年度の 2011 年には解析に使用した観測点数は 157 カ所となった。また、-0.61ºC となった。以上より、冬期の気温は約 100 年間観測場所が移動した地点があった。ただし、その移動において、上昇傾向にあることがわかった。ただし、

その上昇傾向は連続的ではなく、ある年において急激そのため、この気温の上昇の不連続性（ジャンプ）

6000

2007

温の差を見ると、それぞれ+1.02ºC、+0.71ºC、+1.41ºC

2003

1954 年、1988 年について前後 7 年間ごとの冬期平均気

1999

01995

検出された。さらに、統計量が極大となった 1913 年、

1991

2000
1979

有意水準 5%で冬期平均気温の不連続性（ジャンプ）が

1987

4000

ように、1910 年代後半、1950 年代、1980 年代の 3 回、1983

た。その結果を示したのが図 2 である。この図に示す

8000
頻度について客観的に検証するため、ラページ検定を行っa

10000に変化（ジャンプ）していると思われる。となった。これは不連続性（ジャンプ）が、この年に2007

2003

2007

温の不連続性（急激な上昇）が検出された年である。

2003

れた 1913 年、1954 年、1988 年は有意水準 5%のもとで気頻度

図 2．ラページ検定によって得られた統計量。丸で囲ま

1999

210
18015019801999

1960

1995

年

1995

1940

1991

19201991

1900

1987

1979

HK 値

頻度14121086420b1987

で 3 回の急激な気温上昇があったと考えられる。

4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
50001983

海道の冬期の気温の上昇は一定ではなく、約 100 年間1983気温が急激に上昇したことを示している。よって、北c

120906030

ラページ検定の結果、アメダス観測点による観測点網が整備された1980 年代にも1 度急激な気温上昇があ

01979

3.2．日平均気温の度数分布ったことがわかった。そこで、次にアメダス観測点の図 3．北海道各地で観測された日平均気温のうち、日平均気温を用いて日平均気温別の度数分布を作成し、−5ºC 以上 0ºC 未満（a）、−15ºC 以上−10ºC 未満（b）、1 日の冷え込みの傾向を検証した。

−25ºC 以上−20ºC 未満（c）となった地点および日図3は、北海道各地で観測された日平均気温のうち、数を各年でまとめたもの。

−5ºC 以上 0ºC 未満（a）、−15ºC 以上−10ºC 未満（b）、−25ºC 以上−20ºC 未満（c）となった地点および日数を4．まとめと今後の課題各年でまとめたものである。図 3a が示すように、弱い冬期の気温の経年変化から、北海道全体では過去 100冷え込みについては特に大きな変動は見られなかった。

年間において上昇傾向にあり、その間に急激な気温上

一方、図 3b に示すように、中程度に冷え込みでは、1980昇が 3 回あった。さらに、過去 30 年間の日平均気温の年代後半から減少し、その後 1990 年前半に増加、2000

度数分布から、1 日の冷え込みの程度も弱まっているこ年をピークに再び減少した。
また、
図3cに示すように、ともわかった。今後は北海道における冬期の気温の地極端に低い日平均気温は、1990 年代以降ほとんど観測域特性を検討し、地域ごとの変動傾向を明らかにする。

されなかった。このことから、1980 年代と 1990 年代以降では、1 日の冷え込みの傾向が異なると考えられる。
したがって、このことが、1980 年代の急激な気温上昇に関連していると考えられる。