オホーツク海の最大海氷面積の予測モデル
(Updated Thu Dec 20 2012)


2005/2006年シーズンの冬、オホーツク海の流氷（海氷）面積が観測史上最小に近い値を記録し、温暖化でオホーツクの海氷はどんどん減少していくのでは、とも言われている。本当にそうなっていくのか？　もっと直接的に、今年の海氷の広がりがどうなるかは予報できるのであろうか？

我々は2007年よりオホーツク海の海氷予報を試みている。現在我々の行っている予報はオホーツク海全域での海氷面積が最大になる2－3月の面積（最大海氷面積）である。　なお、各海域（例えば、北海道オホーツク沿岸域）でも最大海氷面積と同様な変動をするとは限らない。風と東樺太海流による漂流が最重要となる北海道・サハリン沖での海氷の予報は、現在準備中である。

人工衛星の観測により海氷面積がモニターできるようになってから約30年経つ。衛星観測によると、オホーツク海の海氷面積は確かにこの30年で約20%減少という結果になり、これはオホーツクの風上域の温暖化によると考えられる(1)。しかし、オホーツク海の海氷面積はこのようなトレンド（長期の傾向）のほかに、年々の変動が大きく、例えば、2000/2001年は最近の減少傾向とは逆にこの20年で最大の海氷面積を記録している。

最近の研究から、オホーツク海の海氷面積は何で決まるかがわかってきた。まず、初期の海氷面積は、オホーツク海の北西部（海氷が最初に出現する海域）で秋にどれだけ海面が冷やされたかで概ね決まる (2)(3)(4)。 これに対して、最大拡大期（2－3月）の海氷面積は、この影響に加えて、オホーツク海へ流入する太平洋水の初冬(11-12月)の水温が、重要な決定要因であることがわかってきた(5)。

12月初旬の時点で、10－11月の北西部の熱条件と11月のオホーツク上流域の太平洋の海水温度はわかるので、その冬の最大海氷面積は2－3ヶ月前に予報できることになる。

具体的には、10-11月のオホーツク北西部の熱条件（NCEPによる850hPaの気温）と11月のオホーツク上流域の太平洋の海面水温（HadISSTおよび、OISSTデータより取得）の二つを変数として、重回帰式を用いて最大海氷面積の予測モデルを作る (5)。

図1は、予報モデルによる過去32年間の最大（2－3月）海氷面積の予測値と実際の観測値を比較したもの。予測モデルは相関係数にすると0.84という高さで現実の観測値をよく説明する。2007年の予測開始以来、予報値は実測値と概ね当っていると言える。2009年に関しては気象庁の発表によると、積算海氷面積は観測史上最低であったが、最大海氷面積は最低にはなってはいない（*積算海氷面積とは、海氷が出現し始めてなくなるまでの面積を1日ごとにすべて積算した面積）。

図1: 1979年から2011年までのオホーツク海の最大（2－3月）海氷面積の実測値(青色棒)と重回帰モデルによる予測値(黒色四角)。予測値にプロットされているエラーバーは予測精度の誤差(観測された海氷面積と予測された海氷面積の差の2標準偏差)を示す。黄色の横線は最大海氷面積の気候値（平均値）。図には2012年の予測値を赤四角で示している。

以上は、中野渡拓也と大島慶一郎の共同研究による。より詳しくは 中野渡拓也のホームページ を参考に。

<参考文献>
  • Nakanowatari T., K. I. Ohshima, M. Wakatsuchi, 2007: Warming and oxygen decrease of intermediate water in the northwestern North Pacific, originating from the Sea of Okhotsk, 1955-2004. Geophysical Research Letters, 34, L04602, doi:10.1029/2006GL028243.
  • Ohshima, K. I., S. C. Riser, and M. Wakatsuchi, 2005: Mixed layer evolution in the Sea of Okhotsk observed with profiling floats and its relation to sea ice formation. Geophy sical Research Letters, 32, L06607, doi:10.1029/2004GL021823.
  • Ohshima, K. I., S. Nihashi, E. Hashiya, and T. Watanabe, 2006: Interannual variability of sea ice area in the Sea of Okhotsk: Importance of surface heat flux in fall. Journal of Meteorological Society of Japan
  • Sasaki Y. N., Y. Katagiri, S. Minobe and I. G. Rigor, 2007: Autumn atmospheric preconditioning for interannual variability of wintertime sea-ice in the Okhotsk Sea, Journal of Oceanography, 63, 255-265.
  • Nakanowatari, T., K. I. Ohshima, and S. Nagai, 2010: What determines the maximum sea ice extent in the Sea of Okhotsk?: Importance of ocean thermal condition from the Pacific. Journal of Geophysical Research, 115, C12031, doi:10.1029/2009JC006070.
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