国際研究チームは南極の雲を詳しく調査しました。彼らは、火山活動と重大な暖かい空気の侵入に関連している可能性がある、新しく驚くべき結果に達しました。これらの発見は、気候モデルを改良し、地域の気候変動を理解するために重要です。
南極：気候予測における大きな不確実性
南極と南極海は地球の気候システムの重要な部分です。しかし、南極の気候は過去 1 世紀にわたって比較的安定していると考えられていましたが、現在では重大な変化が観察されています。気候予測によると、21世紀には南極の内陸部が3ケルビン以上温暖化し、海氷の面積が約30パーセント減少し、降水量が増加するという。
しかし、そのような予測には大きな不確実性が伴い、地球規模の大気循環モデルはまだ南極海の雲量と放射力を正確に表すことができません。この雲の誤った表示は、熱放射と海面温度の偏った推定値につながります。さらに、南極のような環境の変化を捉えるためには、その現在の状態も可能な限り文書化する必要があります。
ライプツィヒでの現在の研究プロジェクトは、南極の雲に関する新たな洞察を提供し、暖かい空気の侵入、地上近くの非常にきれいな空気、高高度の硫酸塩エアロゾルを明らかにしました。研究者らは2023年1月から12月にかけて、大気中のエアロゾル粒子と雲の垂直分布に関する初の地上調査を実施した。彼らは最近、その結果を米国気象協会会報に発表しました。
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北極探検は模範となった
観測は、ライプニッツ対流圏研究所 (TROPOS) の OCEANET-Atmosphere プラットフォームを使用して実行されました。このプラットフォームは、2019年のMOSAiC遠征中に調査船ポーラースターンで1年間北極を漂流していた。 「MOSAiCの観測により、北極の大気がこれまで想定されていたよりも汚染されていることを初めて示すことができました。しかし、南極の上空はどのように見えるのでしょうか? 「幸いなことに、そこで OCEANET コンテナを 1 年間運用する機会がありました」と博士は説明します。 TROPOSのロニー・エンゲルマン。
2024 年 1 月、OCEANET コンテナは解体され、棚氷の端まで運ばれ、補給船に積み込まれました。デバイスは 3 月にライプツィヒに到着し、DFG COALA プロジェクトは完了し、研究者らは状況を評価しました。「すべてのデバイスが保持され、貴重なデータを記録しました」と、同じく TROPOS の科学者である Martin Radenz 氏は報告しています。
「極夜では交換部品が届くまでに何か月もかかっていたはずなので、この件には特に満足しています。 3 年前に北極で行った MOSAiC 遠征の経験が私たちに大いに役立ちました。 「それでも、機器を暴風雨に耐えられるようにし、ほぼ毎日除雪するのは本当に大変でした」とラデンツ氏は続けます。しかし、彼と彼のチームにとって、その努力はそれだけの価値がありました。この測定結果は、気候変動に直面している南極大陸に関する重要な新たな洞察を提供しました。
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火山活動は南極に直接影響を与える
測定により、南極上空にどれだけの粒子が浮遊しているのか、またどの高度にあるのかについての情報が得られました。大気の下層部分は通常、比較的きれいでした。対照的に、研究チームは高さ9〜17キロメートル、つまり成層圏で予想外の数の粒子を観察した。このエアロゾルの光学的特性は、主に火山の噴火によって形成される硫酸塩エアロゾルであることを示しています。 「これらのエアロゾルは2023年1月以来成層圏で観察されており、したがって2022年1月のフンガ・トンガ・フンガ・ハアパイ噴火に関連している可能性が最も高い」とラデンツ氏は言う。
「私たちは、2020年のMOSAiC遠征で初めて観測した北極地域の上空の山火事の煙と同様に、火山塵が南極地域の上空に非常に長期間残留する可能性があることに驚きました。」と報告しています。ロニー・エンゲルマン。研究者らはまた、低緯度からの暖かい空気が南極の気候変動を増大させる可能性があることも発見した。これを行うために、彼らは 2 つの極端な暖かい空気の侵入を詳細に分析しました。
1回目は4月に年間降雪量の10パーセントをもたらした激しい降雪で、2回目は7月に記録的な高温と過冷却霧雨による激しい氷結が発生した。この温暖期中の2023年7月6日、南極の気温は摂氏マイナス2.3度まで上昇した。ラデンツ氏は次のように説明しています。「これは、1982 年に連続測定が開始されて以来、ドイツの南極ノイマイヤー基地で 7 月に測定された最高気温です。これは、南極の冬のピークである極夜の真夜中に、これほど暖かくなったことがかつてないことを意味します。」