北極は気候変動の影響を特にはっきりと感じています。それにもかかわらず、あらゆる場所の北極海の海面上昇に関する信頼できるデータが不足しています。理由: 海氷の下にあるため、ブイや人工衛星を使用した測定が困難です。現在、研究者らはレーダー衛星データを分析することで、北極の氷の下の海面上昇に関するこれまでで最も完全かつ正確なデータをまとめることに成功した。彼らは、北極海の水面が年間平均2.2ミリメートルずつ上昇していることを示している。ただし、地域ごとに大きな違いがあります。
「北極は地球上の他のどの地域よりも早く温暖化しています」とデンマーク工科大学のスタイン・キルデガード・ローズ氏とその同僚は説明する。 「したがって、北極海の海面は重要な気候指標となります。」北極の氷河の溶解によって放出される大量の淡水は、海面上昇を引き起こすだけでなく、地球全体の海流システム、ひいては気候を変化させる可能性があります。しかし問題は、「これまでのところ、極海は世界の海面推定値に考慮されていないことが多く、海面図の世界地図では白い点として表示されている」と研究者らは言う。海氷の広がり、衛星のカバー範囲の低さ、多くの地域へのアクセス不能により、北極海のレベルを決定することが困難になっています。以前の値は主に北極沿岸の水位測定所から得られたものでした。
15億回のレーダー測定からのデータ
今回、ローズと彼女のチームは、20年以上にわたる北極全体の海面変化を記録することに初めて成功した。これを行うために、研究者らは 1991 年から 2018 年までの 4 つの地球探査衛星からのレーダー測定を評価しました。 「課題は、測定データから水の信号を見つけることでした」と共著者であるミュンヘン工科大学 (TUM) ドイツ測地研究所のマルチェロ パッサロ氏は説明します。 「レーダー衛星は地表までの距離を測定するだけです。しかし、北極の広い地域は氷で覆われており、海水が見えなくなっています。」したがって、研究者は、氷の亀裂や開いた領域の水位を反映するレーダーエコーを具体的に特定して評価する必要があります。
これを可能にするために、パッサロはこれらのレーダー信号を特に分析するために使用できる特別なアルゴリズムを開発しました。研究者らは、アルゴリズムの助けを借りて、ERS-2 衛星と Envisat 衛星からの 15 億件のレーダー測定値を処理し、均質化することに成功しました。チームはまた、現在のクライオサットレーダーミッションからの測定値を再処理しました。このデータに基づいて、研究者らは 1996 年から 2018 年までの各月の海面高を示す格子点を含む地図を作成しました。毎月のチケットの合計から長期的な傾向がわかります。 「これにより、北極海の海面変化をこれまでで最も完全かつ正確に把握できるようになりました」とローズ氏は言います。
海氷の下のレベルも上昇している
新しい地図は、北極の海氷の下でも海面が上昇していることを示した。研究者らの報告によると、過去 22 年間の期間に基づくと、その増加は年間平均 2.2 ミリメートルです。ただし、この傾向は安定しているわけではなく、近年大幅に加速しています。2007 年頃までは平均で年間 1 ～ 2 ミリメートルの増加でしたが、現在では年間最大 8 ミリメートルの値に達しています。ローズと彼女のチームはさらに上昇し続けていると語った。ただし、地図が示したように、地域ごとに大きな違いがあります。カナダとアラスカの北にある海域であるビューフォート ジャイア内では、海面が平均の 2 倍の速さで上昇し、22 年間で 10 センチメートル以上上昇しました。理由: 解けつつある氷河からの特に大量の低塩分融解水がここに集まり、同時に一定の東風が他の水塊との混合を防ぐ流れを生み出します。
スカンジナビア北部のバレンツ海とスカンジナビアとグリーンランドの間のフラム海峡の濃度も年間3～7ミリメートルで、平均を上回っている。しかし、ロシアの北極圏の大部分では状況が異なります。ここでは、海面はほぼ同じか、わずかに低下しています。グリーンランドの北西海岸では、年間最大 5 ミリメートルも沈下しています。 「これが沿岸の大規模な氷河を通る淡水の大量流入によるものなのか、それとも測定によるアーチファクトによるものなのかはまだ不明です」と研究者らは言う。ローズ氏と彼女のチームによると、この新しいデータは気候モデルと将来の海面発達の予測に貴重な情報を提供するという。 「均質化され処理された測定値の助けを借りて、気候研究者や海洋学者は将来、モデルをチェックして改良できるようになるでしょう」とパッサロ氏は要約します。
出典: Stine Kildegaard Rose (デンマーク工科大学、リンビー) 他、リモート センシング、 doi: 10.3390/rs11141672
