気温変化のあるグリーンランドの地図。画像クレジット：ESA。拡大するにはクリックしてください。
研究者は、ESAのERS衛星のレーダー高度計から10年分以上のデータを利用して、グリーンランド氷床の厚さの変化の最も詳細な画像を作成しました。
ノルウェー主導のチームはERSデータを使用して、1992年から2003年にかけてのグリーンランド氷床の標高変化を測定し、調査期間中の年間約6センチメートルと推定される内部断面の最近の成長を見つけました。この研究は、10月20日にオンラインのScience Expressで発表された後、11月にScience Magazineによって発表される予定です。
ERSレーダー高度計は、毎秒1800の個別のレーダーパルスを地球に送信し、エコーが衛星プラットフォームに800キロメートル戻るまでにかかる時間を記録することで機能します。センサーは、そのパルスの移動をナノ秒未満に計り、下の惑星までの距離を2センチメートルの最大精度まで計算します。
ESAは、ERS-1が打ち上げられた1991年7月以来、極軌道に少なくとも1つの動作するレーダー高度計を備えていました。 ESAの最初の地球観測宇宙船には、1995年4月にERS-2が加わり、次に2002年3月に10機のEnvisat衛星が加わりました。
結果は、地球の海と陸、および氷原をカバーする科学的に価値のある長期データセットです。これは、地球温暖化の影響が懸念されるにつれて、陸氷床が成長しているか、または縮小しているかに関する不確実性を減らすために使用できます。
地球最大のグリーンランド島を覆う氷床は、面積が1 833 900平方キロメートル、平均厚さが2.3キロメートルです。これは、地球上で2番目に大きい凍結した淡水の濃度であり、完全に溶けると、地球の海面は最大7メートル増加します。
グリーンランド氷床からの融解の増加による北大西洋への淡水の流入も湾流を弱め、北ヨーロッパおよびより広い世界の気候に深刻な影響を与える可能性があります。
現地観測、航空機、衛星を使用してグリーンランド氷床の変化を測定する取り組みにより、過去10年間の科学的知識が向上しましたが、氷床全体の物質収支のコンセンサス評価はまだありません。ただし、近年の沿岸の周辺地域では、融解と薄化の証拠があり、気候変動に応じて、グリーンランドの大規模な氷河が急上昇する可能性があることを示しています。
あまり知られていないのは、氷床の広大な高い内部領域で発生する変化です。したがって、国際的な科学者チーム–ノルウェーのナンセン環境およびリモートセンシングセンター（NERSC）、モーンスヴェルドラップ地球海洋研究および運用海洋学、ビエルクネス気候研究センター、ロシアのナンセン国際環境およびリモートセンシングセンター、米国から'環境システム分析研究センター–グリーンランド氷床標高の衛星高度計観測の最長連続データセットを導き出して分析することを余儀なくされました。
チームは、ERS-1とERS-2からの数千万のデータポイントを組み合わせることにより、11年間の表面標高変動と変化の空間パターンを決定しました。
結果は混合画像であり、標高1500メートルを超える内部領域では年間6.4センチメートルの純増加があります。その高度より下では、標高変化率は年間マイナス2.0 cmであり、氷床の縁で報告された薄化とおおむね一致しています。ただし、1500メートルを下回る傾向には、現在の高度計データが使用できない急傾斜の周辺領域は含まれていません。
氷床下の岩盤の氷河期後の隆起を補正すると、空間的に平均した増加は、調査地域全体で年間5.4 cmです。これらの結果は、グリーンランドの標高の高い氷のバランスに関する以前の科学的発見とは対照的であるため、注目に値します。
NERSCのOla M. Johannessen教授が率いるチームは、グリーンランド氷床のこの内部成長が、北大西洋振動（NAO）として知られる地域の大気循環の変動に関連する降雪の増加に起因していると考えています。 1920年代に最初に発見されたNAOは、太平洋のエルニーニョ現象と同様に機能し、北大西洋とヨーロッパ全体の気候変動に寄与しています。
研究者らは、データをNAOのインデックスと比較して、グリーンランド氷床の標高変化と、冬季のNAOの強い正および負のフェーズとの間に直接的な関係を確立しました。
Johannessen教授は、次のように述べています。「冬の標高変化とNAOインデックスの間のこの強い負の相関は、標高変化に対する冬季とNAOの過小評価されている役割を示唆しています。地球温暖化下のグリーンランド氷床マスバランスシナリオにおけるワイルドカードです。」
彼は、レーダー高度測量調査によって発見された最近の成長は必ずしも長期的または将来的な傾向を反映しているわけではないことを警告しました。 NAOが非常に大きいことを含む高緯度気候サイクルの自然な変動性により、11年の長いデータセットでさえ短いままです。
「グリーンランド氷床の質量収支を計算する数値モデルとともに、新しい衛星高度計やその他の観測を使用して継続的に監視する必要があることは明らかです」とヨハネセン氏は付け加えました。
温室の地球温暖化下でのグリーンランド氷床の物質収支のモデリング研究は、約3 aboutCまでの温度上昇が雪の蓄積による高標高で正の物質収支の変化をもたらし、低標高では雪解けが蓄積を超えるため負の変化をもたらすことを示しています。
このようなモデルは、新しい観測結果と一致します。ただし、そのしきい値に達した後、場合によっては今後100年以内に、融解による損失が降雪量の増加による累積を超え、グリーンランド氷床のメルトダウンがオンになります。
今年6月にScience誌に掲載された論文では、ミズーリ州コロンビア大学のCurt Davis教授が率いるチームが実施した、ERSレーダー高度計データに基づく南極氷床の同様の分析結果について詳述しています。
その結果、東南極では年に1.8 cm程度の肥厚が見られましたが、西南極の大部分では薄くなっています。南極半島の多くのデータは入手できませんでした。これも、現在のレーダー高度計の性能に限界があるため、地域の気候温暖化により氷床が薄くなっているためです。
10月8日の打ち上げ中に失われたESAのCryoSatミッションは、陸氷と海氷の両方で使用するために設計された世界初のレーダー高度計を搭載していました。地上の氷床の状況では、CryoSatは、現在のレーダー高度計では見えない急勾配の氷の縁でデータを取得できたでしょう–これらはまさに最大の損失が発生している地域です。
現在、CryoSat-2の建造と飛行の可能性を調査するための取り組みが進んでおり、年内に決定される予定です。その間、ERSとEnvisatによって確立された氷床変化の貴重な気候学的記録は継続して拡大されます。
元のソース：ESAニュースリリース
