共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 雪氷中鉱物粒子濃度と雪面アルベドの関係
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 山形大学理学部
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 鈴木利孝

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 飯塚芳徳 北大低温研

2

 的場澄人 北大低温研

研究目的 氷河の後退や海氷面積の減少など、雪氷圏の衰退が懸念されている。雪氷が急激に融解する原因として、地球温暖化による気温上昇の他、人間活動起源の不純物や砂漠化による風送塵の増加による雪氷汚染に伴う雪面の反射率（雪面アルベド）の減少が注目されている。しかしながら、雪氷に負荷される鉱物粒子と雪面アルベドの関係を定量的に解析している研究例は見あたらない。そこで本研究では、（1）山形県の積雪地において雪面アルベドと積雪中鉱物粒子量の同時測定を行い、両者の関連性を明らかにすること、（2）北半球雪氷コアに記録された鉱物粒子量の鉛直分布を測定し、北半球氷河上での過去のアルベド変化を復元することを目的とした。
　　
研究内容・成果 2013〜2014年の冬季、山形大学構内においてアルベドメーターによる雪面アルベド測定と積雪採取の同時観測を行った。観測は日射が安定する13:00〜14:00の間に、合計70回行った。積雪試料は融解後、一部の試料を用いて濁度計により濁度を測定し、残りの試料はマイクロ波酸分解法により雪中粒状物を全分解した後、ICP発光分析を用いて雪中金属成分全濃度（溶存態+粒子態）を測定した。
雪中濁度が高いほど雪面アルベドは低くなり、両者は寄与率76%の強い相関関係で対数回帰（y=-0.086ln(x)+0.82）することができた。また、雪中FeおよびAl全濃度と雪面アルベドの関係も、それぞれ75%、67%の高い寄与率で対数式（y=-0.073ln(x)+0.58、 y=-0.083ln(x)+0.65）によりモデル化することができた。FeとAlの濃度比は約0.75と一定値を示し、この値は平均鉱物粒子組成比に近いため、雪面アルベドは雪に含まれる鉱物粒子量と強い相関性があると考えられる。雪中Na全濃度と雪面アルベドとの間には有意の相関は見られず、これは、Na全濃度に対して海塩性・可溶性Na濃度が大きく寄与したためであり、雪中にイオンとして含まれる金属はアルベドと無関係であることがわかった。
今後、極地や中緯度氷河から採取した雪氷コア中の濁度や金属成分濃度を測定し、雪中濁度・金属成分濃度と雪面アルベドの回帰モデルを用いて、過去の雪面アルベド変化の復元を試みる予定である。
　　
成果となる論文・学会発表等 鈴木利孝， 氷コア中の金属全濃度が示すエアロゾル気候変動， 北海道大学低温科学研究所研究集会「2015年グリーンランド南東部浅層コア掘削に関する研究打ち合わせ」， 北海道大学低温科学研究所， 札幌， 2014.
飯塚芳徳， 保科優， 植村立， 大野浩， 平林幹啓， 福井幸太郎， 鈴木利孝， 本山秀明， 南極氷床表面雪における海塩の硫酸塩化反応， 2014年度雪氷研究大会， 八戸工業大学， 八戸， 2014.
小室悠紀， 鈴木利孝， 積雪表面の粒子態金属成分と雪面アルベドの関係， 2014年度雪氷研究大会， 八戸工業大学， 八戸， 2014.
鈴木利孝， 関口絢子， 飯塚芳徳， 平林幹啓， 保科優， 大野浩， 福井幸太郎， 本山秀明， 南極氷床表面における海・陸起源金属成分の分布-全濃度と溶存態濃度の解析-， 2014年度雪氷研究大会， 八戸工業大学， 八戸， 2014.
小室悠紀， 鈴木利孝， 雪中金属成分の存在形態と雪面アルベド変化， 北極域における積雪汚染及び雪氷微生物が急激な温暖化に及ぼす影響評価に関する研究-シグマプロジェクト-2013年度研究集会， 森林総合研究所， 十日町， 2014.