【研究領域課題番号】20H00638 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

環境変動 / 気候変動 / 極地 / 地球変動予測

【研究成果の概要】

北極の５地点で、他グループにより他の手法で測定されてきたBCの値をCOSMOSの値と比較し、COSMOS以外の測定器の値をBCに変換するための係数とその変動を推定した。この結果を論文として国際誌に発表した。
降水中の酸化鉄（FeOx）レーザー誘起白熱法で測定するのであるが、BCとの分離、水からの抽出効率、長期保存した場合の粒径分布の安定性といった点について、実験的・理論的に調べた。この結果を論文としてまとめた。
ニーオルスンにおいける降水の採集を継続した。降水中のBC濃度の測定は、BCを水中から大気中に浮遊させた後にSP2で検出するという独自に開発した方法を用いた。この測定と降水量の気象観測から、沈着フラックスを推定し、BCの降水除去の動態を明らかにした。冬季は人為起源BC、夏季は森林火災起源BCに注目した解析を行った。この結果を論文として国際誌に発表した。
ニーオルスンにおいて採集した降雪・降水試料中の硫酸塩濃度をイオンクロマトグラフィー法により測定した。また気象データを組みあわせてBCと同様に硫酸塩の沈着フラックスを推定した。
これまで開発してきた全球エアロゾルモデルを用いて北極大気中および降水中のBCの観測によってモデルを評価・検証した。また、北極におけるBCの発生源寄与（東アジア・ロシアの人為発生源、シベリアのバイオマス燃焼など）の季節変動を調べた。この結果を論文としてまとめ、国際誌に投稿した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【配分額】45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)

【研究分野】層位・古生物学

【研究領域課題番号】15KK0151 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

古気候 / 南極 / サンゴ / 気候変動 / 極地

【研究成果の概要】

全球の気候変動に大きな影響を与えていると考えられる極域氷床の変動について研究をお行った。全球的な氷床量変動と南極氷床について、全球の海水準低下量の詳細な復元に成功するとともに環境変動を復元した。さらに変化率を詳細に明らかにした。結果はこれまでの概念を覆し、内容はNature誌に報告した。氷期の終焉と海水準変動と沿岸環境の応答、さらにサンゴ礁の環境への適応性についてもNature Geoscience 誌に公表した。将来の安定性が危惧されている西南極氷床ロス海のデータについて、地形地質データと地球化学的な分析結果から、氷床の急激な崩壊イベントを発見し、PNAS誌に論文を公表するなどした。

【研究の社会的意義】

現在進行中の地球温暖化の気候状態でもっとも危惧されているのは、グリーンランドや南極氷床の挙動である。部分的な崩壊や融解の加速などにより、海水準上昇を通して世界の沿岸域に影響を与えるためである。今回の研究により、南極で最大のロス棚氷が気候変調によりもたらされた大気循環の変化を通して大規模な崩壊を起こしたことを初めて明らかにするとともに、氷床の成長についてもこれまで考えられていた規模の１０倍の速さで成長が可能であることを明らかにした。これらの知見は今後、気候モデルの動作特性の理解などに用いることが可能となり、将来の気候変動に伴う氷床の挙動についてより詳細に評価することができるようになる。

【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

【研究期間】2016 - 2018

【配分額】14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】16H01770 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

環境変動 / 気候変動 / 極地 / 地球変動予測 / 機構変動

【研究成果の概要】

急速に温暖化が進行しつつある北極域での気候変動には、温室効果に加え、エアロゾルの影響も大きいと考えられているが、その不確定性も大きい。ブラックカーボン（BC）は大気中での加熱作用に加え、雪氷面に沈着し雪・氷の反射率を低下させる効果がある。これらの効果はBCの微物理特性・濃度・沈着量に依存する。またこれらの物理量は、その発生・輸送・沈着過程に大きく支配される。北極域でのこれらの物理量の高精度観測が著しく乏しくこれらの過程の解明が遅れていた。本研究では新たに開発した観測手法を用いて、重要な物理量の観測を北極で行った。また数値モデル計算も行いBCの気候影響に関する過程の定量的な理解を進展させた。

【研究の社会的意義】

ブラックカーボン（BC）エアロゾルによる加熱効果は北極の気候に影響すると考えられている。これまで、この効果の定量的な評価はBCの微物理特性・濃度・沈着量などの高精度の観測が不十分なため大きな不確定性があった。本研究では先端的な観測手法を用いて、これらの物理量の高精度観測を北極で初めて行った。数値モデル計算も行いモデル計算の信頼性の評価も行った。
このような、研究の大きな進展は、今後の北極の気候変動の理解に貢献すると考えられる。BCの気候への影響を正しく理解することは、社会的な対応を考える上で重要である。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】41,600千円 (直接経費: 32,000千円、間接経費: 9,600千円)