5.3定 高緯度 78°N 88°N 高密接度 氷域 90 %以 MPF 変動 各 MPF 気温 6 8 均値 あ 青線 MPF 近似直線 緑線 気温
近似直線 標準偏差 示
AMSR-E AMSR2
5.4定 緯度 67°N 77°N 高密接度 氷域 90 %以 MPF 変動 各 MPF 気温 6 8 均値 あ 青線 MPF 近似直線 緑線 気温
近似直線 標準偏差 示
AMSR-E AMSR2
5 5 5
5.2.2.2.2 ンンンン 割合と海氷面積割合と海氷面積割合と海氷面積割合と海氷面積 関係関係関係関係
本節 6 8 各 MPF 氷面積 関 調 結果 両者 相関 数 6 –0.28 p<0.4 7 –0.51 p<0.05 8 –0.56 p<0.05 あ
6 MPF 氷面積 関 得 拡大期 あ 7
8 両者 関 あ わ MPF 増加 氷面積 減少
響 い
MPF 氷面積 関 い 発 MPF 用い 9
氷域面積 予測 行わ Schröder et al., 2014 Schröder et al. 2014
発 6 均MPF 使用 場 最 精度良く9 氷域面 積 予測 可能性 示 い う 融解初期 氷表面 融解 夏
間 氷融解 増加 可能性 あ
Markus et al., 2009; Perovich et al., 2011; Stroeve et al., 2014 本 究 衛
放射計AMSR-E AMSR2 MPF 基 9 氷面積予測 可能性 調
氷面積 予測 6 8 MPF 9 氷面積
関 考え 5.5 2002 2016 MPF 氷面積 関 示 融
解期前半 6 5.5a 両者 関 拡大期
あ 7 8 相関 数 −0.76 p< 0.001 −0.78 p< 0.001 あ 5.5b
5.5c 7 均MPF 9 均 氷面積 予測 可能性 示 い
結果 7 均MPF 9 均 氷面積 予測 式 5.3 え
(5.3)
y 9 均 氷面積 偏差 x 7 均 氷面積 偏差 あ
x
y =
–0.145.5定 2002 2016 MPF 氷面積 関 横軸 MPF 均 偏差
a 6 b 7 c 8 縦軸 9 氷面積 均 偏差 示
赤線 近似直線 r 相関 数 p 意水準 意味 2002 2011
AMSR-E 加え 2012 2016 AMSR2 使用
5 5 5
5.3.3.3.3 ンンンン 割合を用いた海氷面積割合を用いた海氷面積割合を用いた海氷面積割合を用いた海氷面積 予測予測 予測予測
5.6 2002 2016 9 均 氷面積 観測値 予測結果 示
観測 氷面積 2012 観測 最少 2007 観測 2番目 示 観測 最 氷面積 示 2012 氷 非常 薄い状態 あ 大型 気
氷域 発生 氷 融解 効果 あ 考え 方 非常
薄い氷 状態 夏 迎え 2007 5 極 覆う夏 高気 性循環 氷
移流や 大西洋 氷 流 Ogi et al., 2010 氷厚 い 氷 加熱効果
い Itoh et al., 2011 報告 い 5.6 多 氷 割 変 2007
2012 氷面積 減少 共 多 氷 割 減少 い わ
5.6 結果 9 氷面積予測 誤差 観測値 比較 0.43× 106 km2
誤差 Schröder et al. 2014 い 示 9 氷域面積 最
い誤差 0.44 × 106 km2 等 あ わ 本 究 氷面積
予測 Schröder et al. 2014 氷域面積 予測 異 氷域面積 詳 い
氷面積 予測 行う いう利点 あ 発
MPF 春 積雪や氷厚 表面 粗 等 氷情報 仮 い 本
章 予測 氷面積 観測 MPF 得 いう利点 あ
2012 2016 氷面積 予測値 変 観測 氷面積
関 あ わ 5.6 方 2002 2011 氷面積 予測値
変 あ 観測 氷面積 関 い わ 特 2007
氷面積 予測値 観測値 い 大 い 原因 調 5.7
2007 6 旬 MPF 布 9 均 氷 布 4 旬 氷 多 氷
布 示 多 氷 氷 Krishfield et al. 2014 示 氷 多
氷 2種 手法 使用 手法 以 式 5.4 式 5.5
各 多 氷 氷
025 . 0
36 06
36
06
≥
+
−
V B V B
V B V B
T T
T
T
(5.4)025 . 0
36 06
36
06
<
+
−
V B V B
V B V B
T T
T
T
(5.5)式 5.4 場 氷 式 5.5 場 多 氷 沿 岸 6 旬 MPF 40 % 50 % あ 最 氷面積 9
旬 沿岸 い 氷 消失 い 5.7b
拡大 氷融解 原因 あ 考え 方 部沿
岸 MPF 沿岸 様 高い値 示 い 9 旬 氷 存 い 5.7b 氷表面融解 始 直前 4 旬 氷 多 氷
布 見 部沿岸 多 氷 割 沿岸 割 高
い わ 5.7c 多 氷 い 拡大 場 氷
薄氷 氷 消失 考え
5.6定定定定 2002 2016 氷面積 観測値 予測値 多 氷割 変
予測値 5.5b 結果 7 均MPF 9 均 氷面積 得 結
果 基 い い MYI Multi-year ice 多 氷 示
0 10 20 30 40 50 60
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1
2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016
MYI fraction [%]
Anomaly of average ice area in Sep. [×106km2]
Year [2002-2016]
MYI fraction Predicted ice area Observed ice area
5.7定 2007 a 6 旬 MFP 布 b 9 旬 氷 布 c
4 旬 氷 多 氷 布 多 氷 氷 Krishfield et
al. 2014 示 氷 種類 手法 使用
2007年9月 旬
2007年6月 旬 2007年4月 旬
a b c
Blue: First-year ice area Green: Multi-year ice area
定 顕著 大気循環 響 氷面積 減少 示 び両者 い 大 い2007 除 7 均MPF 9 均 氷面積 再予測 試
5.8 2007 除い MPF 氷面積 関 示 5.5 結果 様 7
均MPF 9 均 氷面積 予測 可能性 示 結果 9 均 氷面積 予測 式 5.6 え
(5.6)
y 9 均 氷面積 偏差 x 7 均 氷面積 偏差 あ 5.9
式 5.6 用い 氷面積 予測値 観測値 示 氷面積 予測誤差 0.35×
106 km2 あ 5.6 氷面積 予測誤差 0.43 × 106 km2 い
あ 5.6 様 2013 2016 4 間 両者 傾向 類似
い わ 2013 以降 多 氷 減少 拡大 び 氷
消失 や い 氷 増加 い 来 度以降 予測手法 用い 氷面 積 変動傾向 捉えや く 考え
以 2007 2012 う 顕著 大気循環 響 氷面積
減少 場 除 7 均MPF 9 均 氷面積 0.35× 106 km2 誤差 予
測 可能性 示 高密接度 氷域 MPF 増加 9
氷 消失 や く 考え 氷面積予測 関 究成果
効果 対 高密接度 氷域 MPF 効性 示
い 考え 今後 極 氷 流 や氷厚 い 洋 加熱効
果 考慮 最 氷面積 予測 行う 望 い
最後 本 究 衛 放射計 夏季 極 MPF 推 氷面
積予測 関 究 氷融解 び 氷面積 予測 響
入 い い 予測 対 確実性 評価や予測 改善点 指
摘 可能 あ 考え 近 極 最 氷面積 予測 試 Sea Ice Outlook
いう活動 行わ い 活動 極環境変動 究活動 SEARCH: Study of Enviroment Arctic Change 環 あ Sea Ice Outlook 氷面積予測
計算 統計 衛 観測 手法 用い 春 氷況 9 最 氷面積 予測
x
y =
–0.15原因 明 氷面積予測 足 い 要因 調 活動 あ 本 究 う 高密接度 氷域 MPF 用い 純 予測式 氷面積 変動 予測
融解期前半 MPF 氷面積 減少 要 あ 示 い 本 究 7 均MPF 9 均 氷面積 予測 い
将来的 6 MPF 9 最 氷面積 予測 可能 Sea Ice Outlook
い 予測結果 報告 目標 い 実用的 極 利用 注目
い 例え 極 航路 利用 可能 結ぶ代表的
航路 あ 峡 通過 運河 経 回 航路 比較
約60% 航程 Kitagawa et al., 2000 極航路 自然環境 経済面 大 く
期 い う 利用 実用性 高 本 究 衛 現地
使用 各 域 氷 視 予測手法 構築 いう点 地球環境や国 経済 要 意味 持 い
5.8定 2002 2016 MPF 氷面積 関 5.5
2007 除い あ
5.9定 2002 2016 氷面積 観測値 予測値 多 氷 割 変
2007 除外 式 5.4 9 氷面積 再予測 あ
MYI Multi-year ice 多 氷 示
0 10 20 30 40 50 60
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1
2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016
MYI fraction [%]
Anomaly of average ice area in Sep. [×106 km2 ]
Year [2002-2016]
MYI fraction Predicted ice area Observed ice area
第 第 第
第 6 6 6 6章 章 章 章定 定 定 定 まとめ まとめ まとめ まとめ
本 究 極 割 変動 び 布 結果 用い
効果 対 割 効性 明
目的 初 未知 あ 割 対
輝度温度特性 調 氷船前方 氷況 撮 画像 氷況 開放水面 氷 割 推 画像解析法 開発
衛 放射計 AMSR–E 得 輝度温度 現地 割 関
調 夏季 極 高密接度 氷域 い 衛 放射計
割 推 手法 開発 行 MODIS AMSR-E 推
割 比較 本 究 い 開発 割 推
手法 用い 夏季 極 高密接度 氷域 割 変動 布
明 割 用い 氷面積 予測 試 以
割 推 手法 開発 用い 推 結果 び 氷面積予測 い 得 知見 示
1 現地 割 AMSR-E 得 輝度温度 関 高密接度
氷域 い 6.9 GHz H 89.0 GHz V 推 最 効 あ
新 わ 6 GHz H 89.0 GHz V 相関 数 r –0.81
0.75 あ 6.9 GHz H 89.0 GHz V 逆 関 持 両者 差
割 増加 共 大 く
2 1 結果 用い 識 MP06H–89V 義 現地
割 MP06H–89V 関 r = –0.83 2 ネ 現場
割 関 少 高 MP06H–89V 用い 推
割 現地 割 比較 均2乗誤差 8.9 % あ
3 AMSR-E MODIS 推 割 比較 結果
84 % 時期 び地域 5 %以 あ MODIS 割
程度 AMSR-E 割 推 示
い 緯度 部 地域 い 気温 3°C以 地域 0°C 1°C
比 非常 高く AMSR-E 推 割 10 %以 過大評価
4 極 高密接度 氷域 割 布 調 結果 6 旬
い 極付近 形成 い わ 各
布 異 わ 割 変動 調 結果
高緯度 割 増加率 比 緯度 増加率 大
い 氷面積 変動 大 い 緯度 2007 2011 7 6
割 比 大 い値 示
5 7 均 割 用い 9 氷面積 予測 試
結果 氷厚や融解 考慮 い い解析 あ 関わ 7 均 割 用い 9 氷面積予測 誤差 観測値 比較
0.43× 106 km2 2007 除い 氷面積 再予測 氷
面積 予測値 観測値 誤差 0.35 × 106 km2 示
以 衛 放射計 用い 夏季 極 高密接度 氷域
割 推 割 変動 布 明
割 用い 氷面積予測 試 7 均 割
9 均 氷面積 予測 可能性 示 高密接度 氷域
MPF 増加 9 氷 消失 や く 示 い
氷面積予測 関 究成果 効果 対 高密
接度 氷域 割 効性 示 い 考え
謝辞 謝辞 謝辞 謝辞
本論文 執筆 あ 亀 貴 教授 自然科学 対 広い視 養う 発表方法や論文執筆 基礎 大 要性 多く 指 頂 舘山 孝准教授 氷情報 現地 得 情報 入手 要性
湖観測 沿岸 氷船 極 観測 多く 観測
任 頂 貴 現地観測 経験 得 指 教員 寧
指 高配 頂 深く感謝申
榎本浩之教授 国立極地 究所 私 岡山理科大学理学部 見 業大学 学 究科博士前期課程 学以来 氷 究 基礎 指 頂 国立極地 究所 移動後 投稿論文 共著者 議論や助言 頂 高橋修 生 見 業大学 誉教授 現 立 流氷科学 所長 私 社会人 大学院生 博士後期課程 籍時 究 方向性 共 作 方 極意 教え
頂
本 究 遂行 あ Jennifer Hutchings准教授 大学 本 究
基礎 氷船前方 氷状況 撮 画像 提供頂 外
論文投稿 共著者 E-mail 通 数多く 議論や 助言 頂
川龍生准教授 堀 准教授 雪氷 究室全体 び博士論文審査 通 御指
頂 佐々木 教授 博士論文審査 御指 頂 富山和也
助教 原 康浩准教授 画像解析法 開発 い 適 御指摘や御助言 頂
雪氷 究室 卒業 柴 啓貴博士 ALIMASI NUERASIMUGULI博士
究室 横山博之氏 和彦氏 聖 氏 雪氷 究室全体 色々
頂 学生生活 支え 頂 家族 心 感謝
本 究 第3期 び第4期IARC-JAXA 極 究 GRENE 極気候変動
究 業 ArCS 極域 究推 助成 実施 ADS
宇 航空 究開発機構 GCOM-W1 提供 NSIDC 輝度温度
NCEP ICDC 気温 MODIS 基 く 割
使用 頂 機関 皆様 深く感謝
2017 3 16日定 中康弘
引用文献 引用文献 引用文献 引用文献
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