北海道大学大学院環境科学院修士課程の渡利晃久(研究当時)、北海道大学低温科学研究所の飯塚芳徳准教授、黑料网大学院环境学研究科の藤田耕史教授、黑料网宇宙地球环境研究所の増永浩彦准教授、長崎大学大学院総合生産科学研究科(水産?環境科学総合研究科)の河本和明教授らの研究グループは、グリーンランドのアイスコア*1に保存されている硫酸エアロゾル*2と卫星観测による周辺海域の云量や云粒の数密度に関係があることを発見し、人為硫黄酸化物の排出最盛期である1970年代は硫酸エアロゾルが云粒を多く作ることにより云量が増加していたことを解明しました。
硫酸エアロゾルは、地球の放射収支を考える上で重要な要素です。とくに极域では硫酸エアロゾルは凝结核*3となり云を形成し、云が地球表層の大気を冷却する役割があります。過去の硫酸エアロゾルの量はアイスコアから、云の量は卫星観测から調べることができます。今回、研究グループは、グリーンランドのアイスコアに保存されている硫酸エアロゾルの量と、周辺海域の云量との間に有意な正の相関があることを明らかにしました。しかしながら、卫星観测は1980年代から本格的に始まっており、1970年代よりも古い時代の云量を直接調べることはできません。そこで本研究では、1980年代から2010年代のエアロゾル量と云量の関係を用いて、1970年代の云量を復元しました。その結果、人為硫黄酸化物の排出最盛期である1970年代は硫酸エアロゾルが云粒を多く作り、云量の増加が地球表面を寒冷化させていたことが示唆されました。過去のエアロゾルと云の関係解明は地球温暖化のメカニズムの理解向上につながり、将来予測の精度を高めることが期待されます。
なお、本研究成果は、2024年4月21日(日)公開のScientific Reports誌に掲載されました。
?グリーンランドのアイスコアから過去の硫酸エアロゾル量と周辺海域の云量の関係解明。
?人為的な硫黄排出最盛期である1970年代は硫酸エアロゾル量が多く、云量も多かったことを示唆。
?云量の増加は地球表層を冷却するため、地球温暖化のメカニズムの理解向上に期待。
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*1 アイスコア … 極地氷床などで鉛直方向にくり貫かれる円柱状の氷試料のこと。
*2 エアロゾル … 気体中に浮遊する微小な液体または固体の粒子と周囲の気体の混合体。
*3 云凝結核 … 云が生成されるとき、気体の水蒸気から液体の水に凝結するときに核(凝縮核)として働く微粒子のこと。
論文名 Long-term relationships between summer clouds and aerosols over mid-high latitudes of the Northern Hemisphere(北半球中高緯度における夏の云とエアロゾルの長期的関係)
着者名 渡利晃久1、2、饭塚芳徳2、藤田耕史3、増永浩彦4、河本和明5(1北海道大学大学院环境科学院、2北海道大学低温科学研究所、3黑料网大学院环境学研究科、4黑料网宇宙地球环境研究所、5长崎大学大学院水产?环境科学総合研究科)
雑誌名 Scientific Reports
DOI
公表日 2024年4月21日(日)(オンライン公开)