北極海氷分布予報

2017年第一報

2017.05.19 東京大学大気海洋研究所 木村詞明, 羽角博康

最小期にあたる9月11日の海氷域面積は、約458万平方キロメートルと予想されます。これは昨年より8パーセント大きく、2013, 2014年より10から11パーセント小さい値です。

ロシア側海域では、ラプテフ海で海氷域の後退が速く進行する一方で、東シベリア海ではそれよりも遅く例年並みの速さで海氷域が後退することが予想されます。もっとも遅くまで海氷が残るのはラプテフ海の西のセヴェルナヤ・ゼムリャ諸島付近で、ここの海氷が大陸から離れロシア側の開水面域がつながるのは、昨年とほぼ同じ8月20日頃と予想されます。

カナダ側海域ではチャクチ海での海氷後退が速いものの、ボーフォート海の海氷後退は昨年より遅く例年並みになります。北アメリカ大陸沿岸は、昨年より10日ほど遅い7月20日頃に開水面域がつながると考えられます。

今年の海氷後退の特徴はラプテフ海、チャクチ海での海氷後退が例年より速いことです。

これは、冬季から春季にかけての期間にこれらの海域の海氷が多く流出し、薄い海氷の割合が増えているためです。一方、ボーフォート海には厚い海氷が多く残っており、7月中の海氷の後退が速かった昨年にくらべると遅くまで海氷が残るでしょう。

予測手法：海氷の動きをもとにした春季の海氷厚の推定

夏の北極海の海氷分布は何によって決まるのでしょうか？

それを左右する要因はいくつかあります。春から夏にかけての気象条件（風、気温、雲量など）もそのひとつです。

一般に海氷や気象の予測は、将来の海氷や大気、海洋の状態を現在の状態からコンピュータで数値計算することによって行われます。しかし、数ヶ月先の海氷や大気の状態を数値計算で予測することはほとんど不可能です。一般的なやり方では、春に夏の海氷分布を予測することはできません。

そこで、私たちは春（４月末）の海氷の厚さに注目しました。春の海氷の厚さが分かれば、過去の経験をもとにして、それが融けるまでの日数が予測可能だと考えたのです。

しかし、残念ながら現在のところ海氷の厚さ分布の高精度なデータはありません。そこで、冬から春にかけての海氷の動きから、春の海氷の厚さ分布を間接的に推測し、それをもとに予測を行いました。

この解析には、衛星搭載の日本のマイクロ波放射計によるデータを利用しました。2002/03年から2010/11年まではAMSR-E、2012/13年から今春まではAMSR2によるものです。データは国立極地研究所の北極域データアーカイブ（https://ads.nipr.ac.jp）を通じて取得しました。

解析の手法は、冬季の海氷の動きと夏季の海氷分布との関係を示した私たちの研究（Kimura et al., 2013[論文を見る]）をもとにしています。冬から春にかけて例年より海氷が集まる場所では海氷が厚くなり、遅くまで海氷が残る（逆に海氷がまばらになる場所では早く海氷がなくなる）という関係をもとに夏の海氷分布を予測します。

この計算のために、まず毎日の海氷の動きを算出しデータセットを作成します。次に、12月1日の海氷域上に等間隔に粒子を配置し、計算した漂流速度を用いてこの粒子の4月30日までの動きを追跡します（図７）。このときの粒子の分布をもとに夏の海氷分布を予測します。

また、この際、それぞれの粒子に追跡をはじめる12月1日の海氷の厚さを持たせました。ここでの海氷の厚さは、マイクロ波放射計による観測データを用いたKrishfield et al. (2014)による手法で計算したものを用いました。ただし、厚さの精度が十分でないことから、1.5mより厚い海氷についてのみ粒子に厚さ与えました。つまり、もともととても厚かった海氷が春季にどのように分布しているかを予測の際に考慮したことになります。