(別紙様式１０)２０２１年度 北極域研究共同推進拠点 共同研究等報告書【申請区分】：□萌芽的異分野連携共同研究■共同推進研究□産学官連携フィージビリティ・スタディ□共同研究集会【研究課題名】：□産学官連携課題設定集会

近年における夏季グリーンランド温暖化の停滞に関する研究【研究期間】：2021 年度【共同研究員】
共同研究員

氏名

研究代表者

松村伸治

所属・職名

専門分野

区分

北海道大学大学院地球環 気候力学

（拠点内外）

境科学研究院

(注 2)

博士研究員

研究分担者
（拠点外）
(注 2)

研究分担者 鈴木和良

海洋研究開発機構北極環 雪氷水文学（拠点内）

境変動総合研究センター

(注 2)

主任研究員

研究協力者

山崎孝治

北海道大学 名誉教授

気候力学

(注 2)
(注 3)

(注 2) 拠点内外については、募集要項別添の北極域研究共同推進拠点を形成する３研究施設の研究者リストをご覧ください。
(注 3) 計画申請書に含まれていなかった方でも結果的に本共同研究に参画された方（招へい者等）が居られれば、研究協力者として記述して下さい。
【研究の内容】(1) 概要を 400 字以内（文字のみ）で記載してください。
近年，夏季のグリーンランドで温暖化が減速しているメカニズムを解明した。グリーンランドの氷床は，温室効果ガスの増加に伴った温暖化によって長期的に見ると融解が進んでいる。ところが，2012 年にグリーンランドの気温上昇が過去最高に達してから，最近 10 年間では低温傾向で氷床融解が減速しつつあると報告されており，その原因は不明であった。大気海洋の観測データの解析を行い，熱帯太平洋からグリーンランドへのテレコネクションが温暖化減速の要因であることを見出した。また,簡易大気モデルを用いてグリーンランドへのテレコネクションを再現することができた。最近 10 年間ではエルニーニョもどきが頻発しており，亜熱帯からのテレコネクションがグリーンランド上空で雲を発生しやすい低気圧性循環を強め地上に1

低温をもたらしている。この低気圧性循環はさらに高緯度の北極海上空にまで及んでおり，最近の海氷減少の減速にも影響している可能性がある。

(2) 図表や写真も交えて、研究の内容や成果等を 2000 字程度でまとめてください。
【背景】
過去数十年間にわたりグリーンランド氷床は温暖化による融解が進み，海洋への淡水供給の増加に伴って海面上昇にも影響を及ぼすため，グリーンランド氷床の将来予測は地球温暖化研究における喫緊の課題となっている。ところが，2012 年に氷床融解の記録を更新してから融解が減速しつつあり，海洋への淡水供給も減少しつつあると報告されている。実際に，グリーンランドの気温上昇が 2012 年に過去最高に達して以降，最近 10 年間の融解期である夏季では低温傾向となっている（図１）。このような気温変化はグリーンランドの沿岸域だけでなく，標高 3200m の氷床頂上の観測地点でも明瞭に現れている（図１a）。しかし，グリーンランド周辺以外の夏季北極域では温暖化が継続中であり，グリーンランドは北極域で極めて特殊な地域となっている（図２）。
また，グリーンランドの氷床融解と同様の変化は北極海の海氷減少でも現れており，2012 年に最少面積を記録して以降，海氷面積は横ばいに推移している（図３）。本研究では温室効果ガスが増加しているにもかかわらず，夏季グリーンランドでは温暖化が減速しているメカニズムを解明した。
【研究手法】
観測データの解析と大気シミュレーションの両面からアプローチし，大気・海洋変動に関して統計的手法による解析を行うとともに，その因果関係を明確化するために大気モデル実験により検証を行った。モデル
実験は 2 種類あり，一つは気候再現実験結果を利用して，最近のグリーンランド温暖化減速の再現性を検証し，1880 年代の放射強制力に設定した再現実験で人為起源による温暖化の影響を見積もった。もう一つは，大気循環の本質を容易に理解するために簡易大気モデルを用いて，熱帯に熱源（降水域を反映）を与えることによりグリーンランドへの大気テレコネクションを調べた。
【研究成果】
大気の観測データの解析から，夏季北極域の大気循環は 2000 年代を境に大きく変化していることが分かった。2000 年代以降，高気圧と低気圧が交互に強まる波列パターンである大気のテレコネクションが熱帯太平洋からグリーンランド上空まで伝播しており，2012 年までは高気圧性循環が強まることでグリーンランドやカナダ北部で高温をもたらし過去最高の気温上昇を記録した。一方，最近の 10 年間では低気圧性循環が強まることでグリーンランドやカナダ北部で低温をもたらしている。しかし，2000 年以前ではこのような熱帯からのテレコネクションは出現していない。
海洋の観測データの解析から，テレコネクションの出現はエルニーニョ現象の変化と関係していることが分かった。気象学的には熱帯上空が東風であれば熱帯からのテレコネクションは発達できない。このため，テレコネクションの研究は熱帯で西風となる冬季が中心であり，東風となる夏季に関しては冬季ほど理解が進んでいない。ところが，2000 年代以降，赤道太平洋で発生する従来型のエルニーニョ/ラニーニャ現象よりも亜熱帯太平洋で発生するエルニーニョ/ラニーニャもどき現象が頻発することで，海面水温と降水帯の変化が亜熱帯海域まで北上して東風領域を脱するため，夏季でもテレコネクションを生み出すことが可能と2なった（図４）。2012 年まではラニーニャもどきが頻発することでグリーンランド温暖化に寄与していたが，最近 10 年間ではエルニーニョもどきが頻発し，亜熱帯海域で海面水温の上昇と降水活動の活発化によりテレコネクションを発生しグリーンランド上空で低気圧性循環を強め地上に低温をもたらしている。気候モデ
ルでは降水の振る舞いの再現が難しいため、このテレコネクションの再現性も乏しいが，降水帯の北上を反映した簡易大気モデルでグリーンランドへのテレコネクションを再現することに成功した。
このグリーンランド上の低気圧性循環はさらに高緯度の北極海上空にまで及んでおり，最近の海氷減少の減速にも影響している可能性がある。従って，最近の夏季北極域の気候変動は北極域内だけの現象ではなく，熱帯の変化に連動したグローバルスケールの現象であり，もどき現象の頻発が北極域の急激な気候変動に重要な役割を果たしていると考えられる。
【今後への期待】
今後エルニーニョとは反対のラニーニャもどきが頻発すると図４も一転してグリーンランドに高温をもたらす。このため，人為起源による温暖化との相乗効果でこれまで以上に一層温暖化と氷床融解が加速すると予期される。実際に今年の夏はラニーニャ傾向であり，図１a の観測点であるグリーンランド氷床頂上で史上初の降雨が観測された。将来の気候予測ではこのもどき現象が頻発するとされており，最近の頻繁な発生も自然変動ではなく，人為起源の影響である可能性も指摘されている。一方で，将来気候予測モデルは過去のグリーンランド温暖化や海氷減少の再現性に乏しいのが現状である。そのため，本研究の結果が将来のグリーンランド温暖化に伴う氷床融解や海面上昇，北極海の海氷減少における予測精度向上に繋が432(a) 4416 Summit●

1●

0● ● ●●
●
●
●

●

−1−2●
●

●
●

●
●

●
●
●

●

●●
●

−3−41977

1982

1987

1992

1997

2002

Year

2007

2012

2017

JJA mean air temperature
anomaly (°C)

JJA mean air temperature
anomaly (°C)

る可能性に加え，不確実性を議論する上での材料としても提供できることが期待される。

4(b) 4211 Upernavik

3210−1●●●●●● ●−2●

●

●

● ●
● ●●
●

−3−41977

1982

1987●

1992

●
●
●●●
●

●

●
●

● ●
●
●
●
●

●

●

●●
●●
●

●

●
●

●

1997

2002

Year

2007

2012

2017

図 1．グリーンランド氷床頂上の(a) Summit(72°N，38°W，海抜 3216m)と西海岸沿いの(b)Upernavik(72°N，56°W)における夏季(6-8 月)平均気温の時系列。平年からの偏差を示し，赤線は5 年移動平均を表す。

3

グリーンランドで温暖化が減速

a

0.8
0.6

図２．夏季北極域(北緯 60 度以北)

0.4における 2000～2020 年の地上気温0.2変化(℃/10 年)の経度分布。

0(×100 万 km2)

-0.2
180120W

60W

060E

120E

180p

87

図３．9 月の北極海の海氷面積の時6系列。黒太線は 7 年移動平均を表す。

52012 年の最少面積以降は横ばい

41960

197019801990

2000

2010

2020

北極海の海氷減少を抑制
エルニーニョが東風領域のため、低気圧循環強化

東風バリアを大気テレコネクションは伝播不可

グリーンランド

低温

脱し伝播可能東風領域
2000 年代以後はエルニーニョもどき2000 年代以前は従来型のエルニーニョ

図４．温暖化減速メカニズムの模式図(3) 本共同研究に関する活動・実績等を下表に記入してください。
①研究打合せ、学会参加・集会(注 4)、調査等(注 4)

研究代表者、共同研究分担者、研究協力者、招へい者によるもの

日程(月日)

日数
(日)

活動内容

場所

研究代表者、共同研究分担者、研究参加者数

協力者、招へい者の参加者名・部署

(人)

②研究論文
研究代表者並びに、研究分担者あるいは研究協力者が著者の関連論文がありましたら可能な限り記載ください。
論文が複数ある場合は、そのフォーマットとして論文 1 の分をコピーして記載してください。
4論文 1
項目記入要項

回答(1)著者名(共著者名含む)、

Matsumura, S., K. Yamazaki, and K. Suzuki, (2021) Slow-down in summer

発行年、論文タイトル、掲載

warming over Greenland in the past decade linked to central Pacific El Niño.

誌名、巻・号、ページ数、Communications Earth & Environment, 2, 257.

DOI、出版年月日

https://doi.org/10.1038/s43247-021-00329-x. 2021 年 12 月 16 日公開③研究書等著書
著書名・著者名

出版年月

出版社名

④特許等出願
特許、実用新案、商標<記入例> 特許第○○○号（特願○○○-○○○）「発明名称○○○○○○○○」② 研究発表(資料添付も可)
発表年月日

発表者名（共著者を含む）

発表タイトル

発表学会等名称

発表地

招待
講演(〇)

2021.12.17

Shinji Matsumura,Recent summer AGU Fall

Koji Yamazaki,

warming hiatus Meeting

Kazuyoshi Suzuki

inOnline

Greenlandtied to central
Pacific El Niño

③ 国際シンポジウム等(資料添付も可)参加をした主な国際シンポジウム等
開催時期（年月）

国際シンポジウム等名称

招待講演/議長の有無⑦本共同研究に関し実施(主催、共催、後援等)したシンポジウム・集会(注 6)等(資料添付も可)(注 6) 研究代表者、共同研究分担者、研究協力者、招へい者以外を含む参加募集によるもの
開催日

実施

形態

シンポジ

地

(注 7)

ウム・集

（国、県、目的及び概要

会等名称
5

対象者

参加人数

(注 7)

(海外(注 8))

市など）

(注 7)
形態:シンポジウム、セミナー、公開講座、ワークショップ、その他
対象：一般、地域、学生、研究者(注 8) 海外機関に所属するもの⑧本拠点共同研究に係る成果が科学研究費などの外部資金の応募(予定を含む)やプロジェクトに発展した例があればご記入ください。
・プロジェクト名・プロジェクトの主な プロジェクト期間

・プロジェクト概要

・代表者・関係者(所属)

財源(目的・期待効果、規模、参加・関係研究者

・金額

国等)

・予定の場合は、(予定)

・これまでの本共同研究との関と記載してください

連性(300 字程度)⑨研究成果が一般社会産業界などに還元（応用）された事例や新しい研究分野の開拓や教育活動に反映された事例(資料添付も可）⑩その他国際研究協力活動事例
事業名

概要

受入人数

派遣人数

⑪学会賞等受賞、アウトリーチ、取材、その他
年月日
2022.1.14

所在・出典・新聞名等受賞者・関係者(所属)

科学新聞

研究課題名・賞名・内容等
下記記事掲載

記事コピ－等を添付してください。

6

⑫コロナ禍の影響と対策
本共同研究へのコロナ禍の影響と対策(改善・代替策、計画変更、工夫等)、助成金執行率(%)について記述してください。
影響の事象

対策の有無と内容(計画変更・中止、改善・代替策、、工夫等)

7