大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 国立極地研究所

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研究活動 基盤研究グループの紹介

気水圏研究グループ

地球環境の現在・過去・未来を
極域から明らかにします

グループ長 藤田 秀二

気水圏研究グループでは、大気科学、気象学、雪氷学、海氷・海洋科学、古気候学などに関する広いテーマの研究を進めています。極域の大気圏(対流圏、成層圏)、雪氷圏、海洋圏を研究対象とし、地球環境や気候の過去・現在・未来を明らかにします。この目的のため、相互に関連する気水圏の変動メカニズムに関する研究を、主に現地観測、衛星リモートセンシング研究や、気候・氷床システムのモデル研究との連携によって進めています。

近年に地球温暖化が顕在化してきたことで、極域研究の社会的な役割は極めて大きくなっています。多くの問いに答えていくことが社会的な要請となっています。南極や北極は地球の気候環境システムのなかでどのような意味を持つのでしょうか?南極の大陸と氷床の構造体はどのように成立し、どのような境界条件や内部構造で維持されているのでしょうか?両極の氷床は、地球温暖化とともに今融解を加速しつつあり、海面上昇をひきおこすもととなる脆弱な物体です。これらの融解はどうすすみ、地球環境やそこに住む人類社会にどのような影響をもたらすのでしょうか?私たちは、地球上の過去100万年規模の気候環境変動の歴史を氷床アイスコアというアーカイブから解明することができます。極域は人為起源物質の放出源から距離のあるエリアであり、そこで得られる観測情報から地球の変化を知ることができます。

極域大気圏の現象とそのメカニズムを明らかにする研究としては、大気や大気中のエアロゾル、微量気体、水などの物質循環・物質輸送に関する研究、極域エアロゾルの放射特性や雲との相互作用とその気候への影響、放射収支の研究、両極での二酸化炭素・メタンガスなど温室効果ガスの連続観測や、広域な地上気象や高層気象観測による熱・物質循環研究を行っています。また、北極の大気循環の変化、中緯度の気象に及ぼす影響を探っています。

極域雪氷圏に関する研究は、南極とグリーンランドという両極地域の氷床や氷河の掘削によってアイスコアを採取し、古環境を復元する研究から、過去の地球規模の気候・環境変動を明らかにしてきました。その時間スケールとしては、これまで最も古いものとしては南極ドームふじで掘削したアイスコアを用いて72万年をカバーしてきました。さらに、将来のアイスコア掘削は100万年を超える年代までの古環境の調査を目指しています。

さらに、南極とグリーンランドの氷床の形成過程や内部構造や流動、質量収支や氷床への物質輸送に関する研究をおこなっています。氷床縁辺部の融解や棚氷の崩壊、流動の変化、かん養量の変化は、地球温暖化にともなう海水準上昇を決定づける重要な現象です。極域全体の変動の把握が強く求められています。

北極雪氷圏での変化が大気・海洋を通じて広域へ影響することに関して学際的な総合的観測を行っています。極域海洋圏に関しては、ポリニヤ域や南極底層水の形成機構、海氷成長・融解過程と海洋構造・循環特性及び海氷変動が気候変動に与える影響の研究、極域海洋が地球表層における大気-海洋系の二酸化炭素循環に及ぼす影響および海洋酸性化の研究などを行っています。

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