日本学士院賞受賞者

専攻学科目生 年 月
略
歴あ阿べ部

あや彩こ子

スイス連邦工科大学︵ ETH︶地球科学科博士課程修了
Dr. sc. nat.
日本学術振興会特別研究員
東京大学気候システム研究センター助手
地球フロンテイア研究システム地球温暖化予測研究領域古気候研究グループリーダー︵兼業︶
東京大学気候システム研究センター助教授
東京大学気候システム研究センター准教授
東京大学大気海洋研究所准教授︵組織改編による︶
東京大学大気海洋研究所教授︵現在に至る︶
東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻地球惑星システム科学協力講座教授︵現在に至る︶
国立極地研究所客員教授︵現在に至る︶
東京大学大気海洋研究所地球表層圏変動研究センター長︵令和四年三月まで︶

地球物理学・気候学・地球惑星科学
昭和三八年 四月
昭和六〇年 三月東京大学理学部地学科卒業
同 六二年 三月東京大学理学部地球物理学科卒業
平成 元年 三月東京大学大学院理学系研究科修士課程修了
同四年 九月東京大学大学院理学系研究科博士課程中途退学
同五年 七月
同五年 七月
同五年 九月
同七年 三月
同 一〇年 四月
同 一六年 九月
同 一九年 四月
同 二二年 四月
同 二八年一一月
同 二八年一一月
同 二八年一一月
令和 三年 四月

五阿部彩子氏の﹁氷期 間氷期
Dr. sc. nat.
サイクル一〇万年周期の機構の解明﹂に二二る︶で︑周期一〇万年の変動︵公転軌道離心率の変化による︶は小

さく日射量の時系列では短周期成分に比べ僅かにしか過ぎない︒ミランコビッチの論文発表以来︑その結果に基づいて氷期−

間氷期サイクル一〇万年周期を説明しようとする試みがなされて来たが納得できる解答は得られていなかった︒−

河時代の日射量変動をもとに氷床の変動を説明しようとするもので対する授賞審査要旨

地球の歴史において最近の数十万年の間︑ユーラシアと北アメリある︒大きく違う点は︑出発点の日射量と最終結果の氷床量を扱い︑阿部彩子氏の研究は考え方としてはこれまでの研究と同じく︑氷カ両大陸上では周期一〇万年で氷床が成長・減衰する氷期 間氷期−；

阿部氏は若手の中核

MIROC

それぞれを一個の数値として関係づけるのではなく︑地域的に異なこから氷床モデル︵東京大学において阿部氏が中心となり開IcIESとして参加︶によってその時代の地球の気候変動全体を再現し︑そ︵気象庁の協力のもと日本の大学共同で開発

る変動をする氷河時代の日射量分布をもとに気候モデルのサイクルが繰り返されてきた︒このことは氷河地形などより一九世 紀 か ら 知 ら れ て い た が︑ そ の 原 因・ 機 構 は 長 く 不 明 の〝Openであった︒ 重要な中間ステップとなったのは一九四一年question〟
発表のミランコビッチの研究である︒
地球表面の広い領域で温度が変化する原因としては太陽からの放この問題解法は実際に起こった気候と氷床の変動状態を︑エネルに入力して氷床の生成・ 消滅のIcIES

よって変化する︒ミランコビッチは氷床の生成・消滅の鍵となる北ギー源である日射の変動をもとに二つの数値モデルを順に用いて現発︶ に必要なデータを求め︑

半 球 高 緯 度 域 の 夏 至 の 日 射 量 の 変 動 を︑ 天 体 力 学 に よ る 地 球 の 公

実の氷床変動を再現しようとするもので︑それが可能となった現代

射 エ ネ ル ギ ー 量 の 変 化 が 考 え ら れ る︒ 地 球 上 各 地 の 受 け る 日 射 量

転・自転の変動に基づいて計算した︒その結果によると日射量変動に お い て は 直 接 的 で 正 し い 方 法 と 言 え る︒ 実 際︑ こ の 前 の 間 氷 期状況を調べようとするものである︒の幅は平均値の一〇％を超える大きさになるが︑ほとんどは二・三︵一二万年前︶ から最終氷期を経て現在の間氷期に至る氷床の変化

は︑ 太 陽 光 の 強 度 が 一 定 で あ っ て も︑ 公 転 軌 道 や 自 転 軸 の 変 動 に万年と四・一万年の周期︵自転軸の傾きの向きと大きさの変化によをこの方法で計算したところ地学的に推定された実際とよく合う結極めてよく一致する結果が得られた︒変化幅の最も大きい一〇万年たところ︵酸素同位体比の変化から推定された︶全氷床量の変化と周期の鋸歯状の変化を中心に歳差運動などによる二万年︑四万年周果が得られることが分かった︒
しかし一〇万年周期の数サイクルどころか一サイクルですら︑地期の変動も含めて実際の変化のグラフを完璧と言っていいほど再現

北米大陸では低温期に北極に近い陸域で生まれた氷床が寒冷の度

球全域の気候と氷床の変化を気候モデルと氷床モデルの二つを用いこの困難を避けて氷床モデルへの周辺気候状態の入力データを求めが強まるとともに上下に厚みを増すと同時に低緯度側に広がって面しているのには驚くばかりである︒

るため次のような方法をとった︒あらかじめ氷床量と入射日射量と積が拡大する︒氷床の発達に際しては基盤岩が沈降するので頂上のて計算する事はそのままでは計算量的に不可能である︒阿部氏は︑いう二つのパラメターについて選ばれた値の組み合わせを作り︑そ高度が下がって﹁頂上﹂の降雪量が増してさらに厚さ︵高度︶を増南に広がりまた厚くなった氷床が︵軌道・傾斜角変動による日射す︒

で計算し︑ 各気候のもとで氷床モMIROCれに対応する気候分布をデルに必要とされる入力量︵降雪量など︶を求めて置く︒この事前に求めた結果を用いて氷床成長の計算を効率的に進めるという方法

もう一つ重要な点として基盤岩の応答を考慮に入れたことがあ

氷も高度を下げ次々と高温の大気に触れて急速に融解が進むといういから氷床の下端は低高度にとどまり︑底部の融解によって上部の量変化で︶一旦融解のフェイズになった時︑岩盤はすぐには戻らなる︒測地データによれば︑現在スカンディナヴィア半島はゆっくり正のフィードバック・メカニズムがあることがわかった︒

である︒と隆起しつつある︒かつて氷床におおわれ︑その重みで沈んでいた

氷期−間氷期サイクルに関して一〇万年という周期とともに大きな特色は氷床の成長と減衰の非対称性である︒成長はゆっくりで周岩盤が氷床消滅の後アイソスタシーに向けてゆっくりと浮上している結果と解釈される︒基盤岩変動にはこのアイソスタシーに向かう速く氷床量の時間変化のグラフは鋸歯状になっている︒計算結果は期一〇万年の大きな部分が成長に費やされるのに対し減衰は極めて

こうして全氷床量︵地球上の固体の水の量︶の拡大・縮小を一〇

この特色を正しく再現しているが︑これは基盤岩の変動を正しく取効果を取り入れた︒

万年周期がはっきりしている過去四〇万年の期間にわたって計算し二二り入れた結果と理解できる︒
また論文においては一〇万年周期の卓越の原因として氷床変動がヒステレシス効果を持つ非線形振動︵﹁鹿威し﹂のような緩和振動︶であることが明らかにされ︑単純な線形力学系における共鳴ではないことが示された点も重要である︒
以上の通り︑阿部氏は地球科学の最重要課題の一つでありながら長い間未解決であった氷期−間氷期サイクル一〇万年周期の謎に決定的と言える解答を与えた︒地球の自転・公転の微小な変動で生じる日射分布の変動から︑その結果生じる地球全体の気候の変動とそれに伴う氷床の拡大・縮小が正しく︵観測から推定されたように︶計算されたのである︒加えて同氏は上記の問題を含む雪氷学︑古環境学の研究に重点を置きつつその成果を応用して気候変動問題に貴重な貢献をするなど一九四篇に上る研究論文を発表している︒
このように優れた業績を上げていることから︑阿部彩子氏は日本学士院賞を授賞するにふさわしい研究者である︒

主要論文目録（総数一九四篇から二一篇選抜）
1. Abe-Ouchi A. and Blatter H. (1993) On the initiation of ice sheets. Annals Glaciol. 18, 203–207.
2. Abe-Ouchi A., Blatter H. and Ohmura A. (1994) How does the Greenland icesheet geometry remember the ice-age? Glob. Planet. Change 9, 133–142.

三三

3. Huybrechts P., Payne T., Abe-Ouchi A. and the EISMINT Intercomarison
Group (1996) The EISMINT benchmarks for testing ice sheet models. Annals
Glaciol. 23, 1–12.
4. Payne A. J., Huybrechts P., Abe-Ouchi A., Calov R., Fastook J. L., Greve R.,Marshall S. J., Marsiat I., Ritz C., Tarasov L. and Thomassen M. P. A. (2000)
Results from the EISMINT model intercomparison; the effects of thermomechanical coupling. J. Glaciol. 46, 227–238.
5. Saito F., Abe-Ouchi A. and Blatter H. (2003) Effects of first-order stress gradients in an ice-sheet evaluated by a three-dimensional coupled model. Annals
Glaciol. 37, 166–172.
6. Saito F. and Abe-Ouchi A. (2005) Sensitivity of Greenland Ice sheet simulation
to the numerical procedure employed for ice-sheet dynamics. Annals Glaciol.
42, 331–336.
7. Abe-Ouchi A., Segawa T. and Saito F. (2007) Climatic conditions for modelling the Northern Hemisphere ice-sheets throughout the ice age cycle. Clim.
Past 3, 439–451.
8. Murakami S., Ohgaito R., Abe-Ouchi A. Cricifix M. and Otto-Bliesner B. L.
(2008) Global-scale energy and fresh water balance in glacial climate: A comparison of three PMIP2 LGM simulations. J. Clim. 21, 5008–5033.
9. Blatter H. Greve R. and Abe-Ouchi A. (2010) A short history of the thermomechanical theory and modeling of glaciers and ice sheets. J. Glaciol. 58, 1087–1094.
10. Timmermann A., Knies J., Tim O. E., Abe-Ouchi A. and Friedrich T. (2010)
Promotion of glacial ice sheet build up 60-115 kyr B. P. by precessionary paced
Northern Hemispheric meltwater pulses. Paleoceanography 25, PA4208.
11. Blatter H., Greve R. and Abe-Ouchi A. (2011) Present state and prospect ofice-sheet and glacier modelling. Surveys Geophys. 32, 555–583.
12. Braconnot P., Harrison S. P., Kageyama M., Bertlein B. J., Masson-Delmotte V.,

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

Abe-Ouchi A., Otto-Bleisner B. and Zhao Y. (2012) Evaluation of climate
models using paleoclimatic data. Nature Clim. Change 2, 417–424.
Bindschadler R. A., Nowicki S., Abe-Ouchi A., Aschwanden A., Choi H., Fastook J., Granzow G., Greve R., Gutowski G., Herzfeld U., Jackson C., JohnsonJ., Khroulev C., Levermann A., Lipscomb W. H., Martin M. A., Morlighem M.,Parizek B. R., Pollard D., Price S. F., Ren D., Saito F., Sato T., Seddik H., Seroussi H., Takahashi K., Walker R. and Wang W. L. (2013) Ice-sheet model
sensitivities to environmental forcing and their use in projecting future sea level (the SeaRISE project). J. Glaciol. 59, 195–224.
Hargreaves J. C., Annan J. D., Ohgaito R., Paul A., and Abe-Ouchi A. (2013)Skill and reliability of climate model ensembles at the Last Glacial Maximum
and mid-Holocene. Clim. Past 9, 811–823.
Abe-Ouchi A., Saito F., Kawamura K., Raymo M. E., Okuno J., Takahashi K.
and Blatter H. (2013) Insolation-driven 100,000-year glacial cycles and hysteresis of ice-sheet volume. Nature 500, 190–193.
Timmermann A., Friedrich T., Timm O. E., Chikamoto M. O., Abe-Ouchi A.
and Ganopolski A. (2014) Modelling obliquity and CO2 effects on Southernhemisphere climate during the past 408 ka. J. Clim. 27, 1863–1875.
Koenig S. J., Dolan A. M., de Boer B., Stone E. J., Hill D. J., DeConto R. M.,
Abe-Ouchi A., Lunt D. J., Quiquet A., Saito F., Savage J. and van de Wal R.
(2015) Ice sheet in the mid-Pliocene. Clim. Past 11, 369–381.
Abe-Ouchi A., Saito F., Kageyama M., Braconnot P., Harrison S. P., LambeckK., Otto-Bliesner B. L., Peltier W. R., Tarasov L., Peterschmitt J.-Y. and Takahashi K. (2015) Ice-sheet configuration in the CMIP5/PMIP3 Last Glacial
Maximum experiments. Geosci. Model Dev. 8, 3621–3637.
Schmidt G. A., Severinghaus J., Abe-Ouchi A., Alley R. B., Broecker W.,
Brook E., Etheridge D., Kawamura K., Keeling R. F., Leinen M., Marvel K.
and Stocker T. F. (2017) Overestimate of committed warming. Nature 547,

E16–E17.
20. Ohgaito R., Abe-Ouchi A., Oʼishi R., Takemura T., Ito A., Hajima T., Watanabe
S. and Kawamiya M. (2018) Effect of high dust amount on surface temperatureduring the Last Glacial Maximum: a modelling study using MIROC-ESM.
Clim. Past 14, 1565–1581.
21. Chan W. and Abe-Ouchi A. (2020) Pliocene Model Intercomparison Project(PlioMIP2) simulations using the Model for Interdisciplinary Research on Climate (MIROC4m). Clim. Past 16, 1523–1545.

三三