共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 衛星観測で捉えた東南極における氷河流動と海氷状態変化の相互作用
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 日大工学部
研究代表者／職名 准教授
研究代表者／氏名 中村和樹

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 山之口勤 RESTEC 主幹研究員

2

 青木茂 北大低温研

3

 杉山慎 北大低温研

研究目的 メルツ氷河や白瀬氷河等の流動場および接地線を含む流動環境を、衛星観測されたデータを解析することにより導出する。とくに、Calving端の前後に注目して、主として合成開口レーダ（SAR）を用いることにより、氷河およびそれを取り囲む海氷の流動環境の時間的かつ空間的変動に関する考察を目指す。
　　
研究内容・成果 　白瀬氷河は南極の他の氷河と比較しても流動速度が速いことで知られており，南極氷床の消耗量の把握のために氷河の流動速度の監視は重要である．ALOS-2/PALSAR-2の広域観測モードデータによる白瀬氷河の観測結果から，1998年秋季に氷河浮氷舌と定着氷の大規模な崩壊以降は顕著な変動は見られなかったが，2015年以降は定着氷の大規模な崩壊が始まり氷河の流動速度にも変化が見られている。このことから，白瀬氷河と氷河末端の定着氷の詳細な変動を調べるため，ALOS-2/PALSAR-2の高分解能モードデータの解析を実施した．
　ALOS-2は回帰日数が14日であり，白瀬氷河およびその周辺の同一場所の変動を最短で14日間隔で調べることが可能である．本研究では，白瀬氷河を含むシーン取得された2015年から2018年のALOS-2/PALSAR-2の高分解能観測モードデータをJAXAより提供を受け，HH偏波のレンジに2ルック，アジマスに1ルックのマルチルック振幅画像を解析に使用した．画像相関法1)により氷河と定着氷の変動を調べることができた画像は7ペアである．
　2015年に取得された画像ペアを除き，白瀬氷河のGrounding line（GL）周辺は画像取得範囲外であり，GLから30 km下流を始点とし，この地点からさらに下流へ氷河の氷流中心における流動速度のプロファイルを求めた．GLから30 km下流における流動速度は，7ペアの平均と標準偏差が2.32±0.03 km a–1であり，氷河末端周辺の定着氷の安定／不安定との関連性は低いと見られる．しかし，GLから60 km下流辺りから定着氷の安定／不安定に関係する流動速度の変化が見られ，GLから30 km下流と氷河末端の流動速度の差は，定着氷が安定している場合が約0.2 km a–1に対して，定着氷が沖へ流出した場合が約0.5 km a–1であり，定着氷が安定している場合と比較して約0.3 km a–1の加速を示した．
　2015年における定着氷の流動速度は，氷河末端周辺から沖へと流動速度は減速する傾向を示し，1.69〜0.27 km a–1であった．2016年4月に氷河末端周辺における定着氷に流出に伴い，氷河浮氷舌の一部領域が崩壊して沖へ流出した．これ以降の定着氷の流動速度についても氷河末端周辺から沖へと流動速度が減速する傾向を示し，2016年春期では0.56〜0.27 km a–1，2017年春季において0.34〜0 km a–1であった．
　本研究において，ALOS-2/PALSAR-2の高分解能モードデータに画像相関法を適用することにより，白瀬氷河と氷河末端を取り囲む定着氷の流動速度を調べた結果，白瀬氷河の下流域における流動速度は定着氷の安定／不安定に関係しており，定着氷が安定している場合と比較して定着氷が沖へ流出した場合の流動速度は約0.3 km a–1の加速を示すことが分かった．
　　
成果となる論文・学会発表等 中村和樹: ALOS-2/PALSAR-2を用いた白瀬氷河と定着氷の変動観測， 南極海洋‐海氷‐氷床システムの相互作用と変動， 北海道大学低温科学研究所共同利用研究集会， 北海道札幌市， 2018年6月.

中村和樹、青木茂、山之口勤、田村岳史、牛尾収輝、土井浩一郎: 白瀬氷河と氷河末端を取り囲む定着氷の流動速度， 雪氷研究大会（2018・札幌）， 北海道札幌市， 2018年9月.

中村和樹， 青木茂， 山之口勤， 田村岳史， 牛尾収輝， 土井浩一郎: 白瀬氷河の流動速度と氷河末端を取り囲む定着氷の変位の推定， 日本リモートセンシング学会第65回学術講演会， pp.227-228， 香川県高松市， 2018年11月.

Kazuki Nakamura， Shigeru Aoki， Tsutomu Yamanokuchi， Takeshi Tamura， Shuki Ushio， Koichiro Doi: Estimation of ice flow velocities of Shirase Glacier and its surrounding fast ice in Antarctica using ALOS-2/PALSAR-2 data， The 1st GRAntarctic International Symposium and the 9th Symposium on Polar Science， Tachikawa， Tokyo，December 2018.