グリーンランド北西部で野外廃棄物焼却時のPM2.5を観測～北極域で「誰一人取り残さない」大気環境把握への貢献に期待～（地球圏科学専攻　安成哲平准教授）

Hokkaido University issued a press release regarding the research conducted by the research group including Assoc. Prof. Teppei Yasunari (Divisions of Earth System Science).

海洋の渦状循環が温かい海水を湧昇させ棚氷を融かす～世界の脅威となっている南極棚氷の融解に新仮説～（地球圏科学専攻　中山佳洋助教）

Hokkaido University issued a press release regarding the research conducted by the research group including Assoc. Prof.Yoshihiro Nakayama(Divisions of Earth System Science ).

気象衛星ひまわりの超高頻度観測により台風の目の変化を検出～台風の強度推定と予報の向上への貢献に期待～

2023-06-15

ポイント

気象衛星ひまわりの特別観測により、台風の目の中の風速の高頻度・高密度な検出に初めて成功。
台風の目の中で風速を加速する新しいメカニズムを発見。
開発した手法の活用により、台風強度の診断のさらなる向上と、台風予測の向上につながると期待。

ひまわり8号による2020年の台風10号の中心付近の可視画像の例。背景の白黒画像。白飛びしないように暗めに彩色。青系色の等高線は凡その雲頂高度(km)。等高線が混んでいるところの内側が目の中。

概要

本学院地球圏科学専攻大気海洋物理学気候力学コースの堀之内武教授（地球環境科学研究院）と気象庁気象研究所台風・災害気象研究部第一研究室などからなる研究グループは、気象衛星「ひまわり8号」を用い、30秒という非常に短い間隔で行われた特別観測をもとに、台風の目の中の風速の分布を高頻度・高密度に検出することに初めて成功しました。

同グループは、猛烈な勢力に発達したあと沖縄地方を襲い九州に接近して被害を引き起こした2020年の台風第10号（Haishen）の盛期を対象とする研究を実施し、目の中心付近の回転の速さが短時間に大きく変化したこと、その要因が、これまで見過ごされていた新しいメカニズムによることなどを明らかにしました。台風の予報は、防災上きわめて重要ですが、台風強度の予報は難しいことが知られています。その理由の一つは台風の実況把握が難しいことです。台風はその一生のほとんどを海上で過ごすため、主な観測手段は人工衛星になります。より良い実況把握と予報には、衛星観測とその利用法の向上が求められます。この研究で開発された手法は、今後、台風の変動過程に関する科学的な理解のさらなる増進に貢献し、台風の強度や構造の診断の向上につながること、それが台風の予測の向上につながることが期待されます。

なお、本研究成果は、2023年1月16日（月）の、Monthly Weather Review誌にオンライン掲載されました。

論文名：Stationary and Transient Asymmetric Features in Tropical Cyclone Eye with Wavenumber-1 Instability: Case Study for Typhoon Haishen (2020) with Atmospheric Motion Vectors from 30-Second Imaging（台風の目の中の定常及び非定常構造と波数１不安定：30秒撮像による大気追跡風を用いた台風Haishen(2020)のケーススタディ）
URL：https://doi.org/10.1175/MWR-D-22-0179.1

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グリーンランドの氷河で流出河川の流量を水音で測定～安価で信頼性の高い流量測定方法を提案～

2023-06-15

ポイント

氷河から流出する融け水の量を音響センサのシグナルで測定することが可能。
特に50～375 Hzの音の大きさが河川流量の指標となる。
安価で設置も容易な音響センサが氷河融解や河川のモニタリングに活躍。

グリーンランド北西部カナック氷河の融け水。この水が流れる音を音響センサで測定した。

概要

本学院地球圏科学専攻雪氷・寒冷圏科学コースのエヴゲニ・ポドリスキ准教授（北極域研究センター）、博士前期課程の今津拓郎氏、杉山慎教授（低温科学研究所）らの研究グループは、グリーンランドの氷河から流出する河川で音響センサを使った測定を行い、河川の流量を音の大きさによって精度良く測定できることを明らかにしました。

夏のグリーンランドでは、氷河の融け水が川となって流れ出します。この河川の脇にセンサを設置して水音を測定したところ、音響シグナルの大きさと河川流量に極めて高い相関関係が判明しました。通常、河川の流量を知るために、高価な装置を激しい水流の中に設置し、冷たい水の中で人力による測定が行われます。本研究で提案する手法を使えば、安価で小さな装置を陸上に設置するだけで、長期間にわたって精度の良い流量観測が可能です。そのような利点を活かして、音響センサを多数の氷河に展開して長期間の測定を行えば、氷や雪の融解が進む北極域の研究で大きな武器となります。また観測地では氷河の融解や大雨によって洪水災害が発生しており、そのメカニズムの理解や、災害対策への応用も期待されます。

通常の河川の流量は、冷たい水流の中で大変な労力をかけて行う。本研究では、このようにして
測定した流量を、音響センサで記録したシグナルと比較した。（プレスリリース図2より）

本研究成果は、2023年4月26日（水）公開のGeophysical Research Letters誌にオンライン掲載されました。

論文名：Acoustic Sensing of Glacial Discharge in Greenland（グリーンランドの氷河から流出する河川の流量を音響シグナルによって測定）
URL：https://doi.org/10.1029/2023GL103235

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冬型の気圧配置の日は急速に温暖化している　～オホーツク海の海氷減少が西高東低の気圧配置における北海道の温暖化を強めていることを解明～

2023-06-12

ポイント

冬型の気圧配置の日に限定すると、北海道は冬季平均の 3 倍以上の速さで昇温していることを発見。
オホーツク海の海氷減少が冬型の気圧配置の日に北海道へ流入する寒気を加熱していたことを解明。
地球温暖化による大雨や大雪の変化を評価する、新たな手法の開発に繋がることへ期待。

概要

本研究院の田村健太博士研究員、佐藤友徳准教授（環境起学専攻人間・生態システムコース、地球環境科学研究院）の研究グループは、機械学習を用いて過去44年分の日々の気象データを解析し、気温や大気中に含まれる水蒸気量の長期的な変化の傾向を気圧配置毎に分けて評価することに成功しました。これにより、北海道周辺における長期的な気温の上昇は、いわゆる西高東低の冬型の気圧配置の場合には、冬季平均の3倍以上のペースで進行していることが分かりました。

従来から知られているように、冬型の気圧配置では、ユーラシア大陸やオホーツク海からの寒気の流入により、日本海側の地域を中心に厳しい寒さや大雪となることがあります。本研究では、日本に流入する寒気の起源が気圧配置毎に異なることに着目し、日本周辺における気温や水蒸気量の経年変化を気圧配置毎に解析しました。オホーツク海を起源とする寒気が日本に流入するような気圧配置の日に着目して調べたところ、北海道周辺の気温の上昇率は、冬季平均の上昇率に比べて3倍以上大きく、同時に大気中の水蒸気量も増加していることが分かりました。水蒸気量の増加は降水量の増加に繋がりうることから、本成果は、大雪などの顕著現象に対する地球温暖化の影響を正確に見積もる、新たな手法の開発に繋がることが期待されます。

なお、本研究成果は、2023年6月6日（火）公開のGeophysical Research Letters誌に掲載されました。

論文名：Localized Strong Warming and Humidification over Winter Japan Tied to Sea Ice Retreat（海氷の後退による冬季日本の局所的な強い温暖化と湿潤化）
URL：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023GL103522

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