共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 南極季節海氷域の時空間変動とアイスバンドの関係
研究代表者／所属 鳥羽商船高等専門学校
研究代表者／職名 助教授
研究代表者／氏名 石田邦光

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 大島慶一郎 北大低温研 助教授

2

 深町　康 北大低温研 助手

3

 木村詞明 北大低温研 COE研究員

研究目的 　南極海の季節海氷域は時空間的に常に変動している。特に、氷縁域においては、風や海流の影響で海氷野は様々に形状を変化させ、開水面の割合もそれに伴って変動する。そして、海氷の形成・発達期はそうした開水面が海氷生産工場として働き、融解期は日射による熱の吸収域となる。そこで、本研究では衛星リモートセンシングデータ、大気の客観解析データ、現場観測データ及び各種解析手法を積極的に利用して南極季節海氷域に形成されるアイスバンドの特徴と風の場との関係を調べるとともに、季節海氷域の時空間変動との関係を明らかにしようとするものである。
　　
研究内容・成果 　第1に、アイスバンドの時空間分布特性について調べた。昭和基地で受信された数多くのMOS-1/1b・MESSR画像データから、アイスバンドの分布およびスケール等の諸特性を抽出し、ECMWFにおける10m風のデータを使って、それらの特徴と風の関係を統計的な視点から調べた。その結果、アイスバンドの諸特性と風との間には高い相関関係が見られた。先ず、以下の重要な2点を挙げることができる。1) アイスバンドの形成およびバンドスケールの決定には、アイスバンドが形成されるまでの数日間の風の履歴が強く影響している。2) アイスバンドの長軸方向は、数日間の風の履歴が強く影響しており、風向の右側70〜90度に分布する。そして、これらの結果は、アイスバンドの形成においてWave Radiation Theory(Wadhams， 1983)をある程度支持するものであるといえる。さらに、以下の貴重な観測結果を得た。3) アイスバンド域におけるバンドスケールの冬から夏にかけての減少は、冬から夏に向かって生じる氷盤の融解に伴う氷盤スケールの減少のほかに、同様の季節変化を示すoff-ice windの風速減少が関係していることが示唆された。4) off-ice windの条件下で、バンドスケールは海氷域内部から氷縁に向かって減少していた。特にこの傾向は、バンド幅において顕著であった。
　第2に、アイスバンドが多く形成される氷縁での海氷の動きについて解析した。DMSP衛星搭載のSSM/Iによる輝度温度データ（1992年〜2001年）から面相関法を使って海氷漂流速度を求め、ECMWFの10m風と比較検討した。その結果、両者間には高い相関があり、風速に対する海氷漂流速度の比率は岸から離れるに従って高くなり、氷縁付近では風速の約2.5%での東向きの動きであった。また、海氷は10m風の風向から10〜20度左向きに漂流していることがわかり、これはアイスバンドの長軸方向の分布特性を支持する結果であった。