日本の海氷降雪積雪と温暖化高野清治気象庁地球環境海洋部気候情報課

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日本の海氷・降雪・積雪と

日本の海氷降雪積雪と

温暖化

温暖

高野高野清治清治高野高野清治清治気象庁地球環境･海洋部気象庁地球環境･海洋部気候情報課気候情報課気候情報課気候情報課

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内容

本降雪積雪変化本降雪積雪変化 •• 日本の降雪、積雪の変化日本の降雪、積雪の変化 •• オホーツク海の海氷の変化オホーツク海の海氷の変化オホツク海の海氷の変化オホツク海の海氷の変化 •• 北極振動と日本の気温、降雪量北極振動と日本の気温、降雪量 •• 降雪、積雪、オホーツク海、海氷の温暖化予降雪、積雪、オホーツク海、海氷の温暖化予測測測測

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上越市高田の最深積雪と冬平均気温の推移 2.0 4.0 6.0 300 350 400 年最深積雪 5年移動平均冬（12-2月）平均気温 5年移動平均 -4.0 -2.0 0.0 平均気温（℃ ） 150 200 250 年最深積雪 _月最深積雪の記録 (cm) (1 / / ) 10 0 -8.0 -6.0 4.0 冬平 0 50 100 150 年 377 (1945/ 2/26) 375 (1927/ 2/ 9) 374 (1945/ 1/24) 328 (1945/ 3/ 1) -10.0 196 2 196 7 197 2 197 7 198 2 198 7 199 2 199 7 200 2 200 7 0 328 (1945/ 3/ 1) 324 (1986/ 2/ 6)

(4)

積雪の経年変化

_{((北海道日本海側}

北海道日本海側

₎₎

積雪の経年変化

_{((北海道日本海側}

北海道日本海側

₎₎

北海道日本海側　寒候年最深積雪平年比 200 300 % 200 300 % 0 100 1960/61 65/66 70/71 75/76 80/81 85/86 90/91 95/96 00/01 05/06 0 100 北海道日本海側　冬（12～2月）平均気温平年差 3 ℃ 3 ℃ -1 0 1 2 -1 0 1 2 -3 -2 60/61 65/66 70/71 75/76 80/81 85/86 90/91 95/96 00/01 05/06 10/11 -3 -2 最深積雪の減少はあるがわずか最深積雪の減少はあるがわずか

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積雪の経年変化

_{((北陸地方}

北陸地方

₎₎

積雪の経年変化

_{((北陸地方}

北陸地方

₎₎

北陸地方　寒候年最深積雪平年比 200 300 % 200 300 % 0 100 1960/61 65/66 70/71 75/76 80/81 85/86 90/91 95/96 00/01 05/06 0 100 北陸地方　冬（12～2月）平均気温平年差 3 ℃ 3 ℃ -1 0 1 2 -1 0 1 2 -3 -2 60/61 65/66 70/71 75/76 80/81 85/86 90/91 95/96 00/01 05/06 10/11 -3 -2 最深積雪は大きく減少

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降雪の経年変化

_{((北海道日本海側}

北海道日本海側

₎₎

降雪の経年変化

_{((北海道日本海側}

北海道日本海側

₎₎

北海道日本海側　（１２～２月）降雪量平年比 200 300 % 200 300 % 0 100 1960/61 65/66 70/71 75/76 80/81 85/86 90/91 95/96 00/01 05/06 0 100 北海道日本海側　冬（12～2月）平均気温平年差 3 ℃ 3 ℃ -1 0 1 2 -1 0 1 2 -3 -2 60/61 65/66 70/71 75/76 80/81 85/86 90/91 95/96 00/01 05/06 10/11 -3 -2 降雪量の減少もあるがわずか

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降雪の経年変化

_{((北陸地方}

北陸地方

₎₎

降雪の経年変化

_{((北陸地方}

北陸地方

₎₎

北陸地方　（１２～２月）降雪量平年比 200 300 % 200 300 % 0 100 1960/61 65/66 70/71 75/76 80/81 85/86 90/91 95/96 00/01 05/06 0 100 北陸地方　冬（12～2月）平均気温平年差 3 ℃ 3 ℃ -1 0 1 2 -1 0 1 2 -3 -2 60/61 65/66 70/71 75/76 80/81 85/86 90/91 95/96 00/01 05/06 10/11 -3 -2 降雪量も大きく減少

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まとめ降雪量トレンド（%/year） 95％有意 99%有意降雪量、年最深積雪のトレンド（_{1962年以降}）北海道日本海側 -0.21 × × 東北日本海側 -0.75 ○ ○ 北陸地方 -1.74 ○ ○ 近畿日本海側 -1.27 ○ × 山陰 -2.21 ○ ○ 最深積雪トレンド（%/year） 95％有意 99%有意北海道日本海側 -0.4 ○ × 東北日本海側 -0.5 × × 北陸地方 -1.6 ○ ○ 近畿日本海側 -0.7 × × 山陰 -1.5 ○ ○ 本州以南では積雪降雪共に減少が顕著本州以南では積雪、降雪共に減少が顕著

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オホーツク海の海氷の変動

•• 気象庁の海氷観測気象庁の海氷観測 •• 気象庁の海氷観測気象庁の海氷観測明治時代から明治時代から観測所における観測観測所における観測観測所における観測観測所における観測船、航空機による観測船、航空機による観測 1970 1970年代以降従来の観測に加えて年代以降従来の観測に加えて 1970 1970年代以降従来の観測に加えて年代以降従来の観測に加えて衛星観測（可視、赤外、近赤外、マイクロ波（合成開口レーダーを含む））衛星観測（可視、赤外、近赤外、マイクロ波（合成開口レーダーを含む））・官署による観測データ・官署による観測データ・オホーツク海の海氷面積・オホーツク海の海氷面積

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全般海氷情報

(11)

海氷面積の推移

(12)

網走の流氷初日終日のトレンド

網走の流氷初日、終日のトレンド

(13)

2008/2009

2008/2009の海氷分布

の海氷分布

2008/2009

2008/2009の海氷分布

の海氷分布

12月31日月 12月31日 _2月28日 _4月30日 _6月30日

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2008/2009

2008/2009年のオホーツク海の海氷の勢力

年のオホーツク海の海氷の勢力

2008/2009

2008/2009年のオホツク海の海氷の勢力

年のオホツク海の海氷の勢力

海氷域面積積算海氷域面積海氷の勢力をあらわす積算海氷域面積が、海氷の勢力をあらわす積算海氷域面積が、 1971 1971年の統計開始以来年の統計開始以来22番目に小さい値を記録。番目に小さい値を記録。 1971 1971年の統計開始以来年の統計開始以来22番目に小さい値を記録。番目に小さい値を記録。（過去最小の（過去最小の20062006年とほぼ同じ値。平年比年とほぼ同じ値。平年比64.464.4％。）％。）

(15)

オホーツク海の海氷

減少ドがられるが年変動も大き減少ドがられるが年変動も大き •• 減少トレンドが見られるが年々変動も大きい減少トレンドが見られるが年々変動も大きい（（₁₉₇₂_{1972年以降}年以降））（（₁₉₇₂_{1972年以降}年以降））

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北極振動と日本の気温、降雪量

気

の関係

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1980

1980年代後半以降昇温、少雪化が急速

年代後半以降昇温、少雪化が急速

に進んだのは何故か？

1 1.5 2 0 0.5 1 1 5 -1 -0.5 日本平均気温 5年移動平均線形 (日本平均気温) -2.5 -2 -1.5 -3.5 -3 年年年年年年年年年年年年年年年年 1899 年 1906 年 1913 年 1920 年 1927 年 1934 年 1941 年 1948 年 1955 年 1962 年 1969 年 1976 年 1983 年 1990 年 1997 年 2004 年

(18)

北極振動

北極振動(ほっきょくしんどう, Arctic Oscillation; AO)

北極と北半球中緯度地域の気圧が逆の傾向で変動する現象北極と北半球中緯度地域の気圧が逆の傾向で変動する現象いろいろな定義の仕方があるがここでは５００hPa高度場の第一主成分として定義する５００ｈPa高度場の第一主成分地上気圧の回帰図８５０ｈPa気温の回帰図北極振動は年々変動するが、_{10年スケール変動もする。}

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2009年12月12日から2010年1月日の日平均気温平年偏差 10日の30日平均気温平年偏差 (上）と同期間の500hPa高度場と同偏差と同偏差

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日本の冬の気温と北極振動の関係

3 4 日本気温 5年移動平均 2 北極振動指数 5年移動平均 1 気温、指数 -1 0 61/62 63/64 65/66 67/68 69/70 71/72 73/74 75/76 77/78 79/80 81/82 83/84 85/86 87/88 89/90 91/92 93/94 95/96 97/98 99/00 01/02 03/04 05/06 07/08 気相関_0.51 -2 -3

(21)

北極振動が負の年 1985／86年冬（500ｈPa高度場）北極振動が正の年 1988／89年冬（500ｈPa高度場）地点名地点名 12 12--22月最月最深積雪深積雪 12 12--22月月平均気温平均気温地点名地点名 12 12--22月最月最深積雪（ｃ深積雪（ｃ 12 12--22月月平均気温平均気温北極振動のパターン地点名地点名深積雪深積雪（ｃｍ）（ｃｍ）平均気温平均気温（（℃℃））輪島輪島 7878 2.12.1 相川相川 2828 2.52.5 新潟新潟地点名地点名深積雪（ｃ深積雪（ｃｍ）ｍ）平均気温平均気温（（℃℃））輪島輪島 44 4.94.9 相川相川 44 5.25.2 新潟新潟 88 4 84 8 振動新潟新潟 5252 1.71.7 金沢金沢 113113 2.42.4 伏木伏木 9494 1.61.6 富山富山 117117 1.51.5 新潟新潟 88 4.84.8 金沢金沢 2424 5.55.5 伏木伏木 3131 4.94.9 富山富山 2929 4.84.8 高田高田 324324 1.31.3 福井福井 127127 1.81.8 敦賀敦賀 9090 3.23.2 高田高田 1515 4.64.6 福井福井 2626 5.35.3 敦賀敦賀 1010 6.76.7

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1988/89冬 1989/90冬 1990/91冬 1988/89冬 1989/90冬 1990/91冬 5年にわたりよく似た天気図のパタン（正の北極振動）のパターン（正の北極振動）が現れた暖冬少雪が続いた 1991/92冬 1992/93冬暖冬、少雪が続いた

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北陸の降雪量と北極振動指数

250 -3 -2 北陸地方降雪量北極振動指数 5年移動平均（AO) 5年移動平均（雪） 200 -1 0 5年移動平均（雪） 100 150 降雪量 1 2 北極振動指数 50 100 3 4 北相関0.57 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 5 6 19 6 19 6 19 6 19 6 19 7 19 7 19 7 19 7 19 7 19 8 19 8 19 8 19 8 19 8 19 9 19 9 19 9 19 9 19 9 20 0 20 0 20 0 20 0 20 0

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オホーツク海の海氷と北極振動指数

3500 4000 -3 -2 オホーツク海積算海氷面積北極振動指数 5年移動平均 5年移動平均（海氷）（AO） 2500 3000 積 -1 0 数 5年移動平均（海氷） 1500 2000 積算海氷面積 1 2 北極振動指 1000 1500 3 4 相関0.30 0 500 1 96 2 1 96 4 1 96 6 1 96 8 1 97 0 1 97 2 1 97 4 1 97 6 1 97 8 1 98 0 1 98 2 1 98 4 1 98 6 1 98 8 1 99 0 1 99 2 1 99 4 1 99 6 1 99 8 2 00 0 2 00 2 2 00 4 2 00 6 2 00 8 5 6 有意でない 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2

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AO

AOの

の

₁₀

_{10年規模変動をもたらす要因}

年規模変動をもたらす要因

AO

AOの

の

₁₀

_{10年規模変動をもたらす要因}

年規模変動をもたらす要因

大気自身憶ごく短大気自身憶ごく短 •• 大気自身の記憶はごく短い！大気自身の記憶はごく短い！ •• 北大西洋の海洋変動とのカップリング北大西洋の海洋変動とのカップリング北大西洋の海洋変動とのカップリング北大西洋の海洋変動とのカップリング •• ユーラシアの積雪の影響（？）ユーラシアの積雪の影響（？）

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NAO(AO NAO(AOの大西洋部分）と大西洋トライポールとのの大西洋部分）と大西洋トライポールとの正のフィードバック正のフィードバック正のフィドック正のフィドック

(Watanabe and Kimoto 2000, Czaja and Freankignoul 2002) (Watanabe and Kimoto 2000, Czaja and Freankignoul 2002) 海面水温の強制 (associating with SST-> NAO pattern) 11－1月の500ｈPa高 度場と7－9月の海面 ４０N付近の正の海面水温偏差（周りは負偏差）度場と月の海面水温のラグ相関（周りは負偏差）がNAOパターンの強制には最も効果的海面水温の反応海面水温の反応 (associating with NAO pattern -> SST) NAOに対する海面水温の応答は大西洋トライポールパタンに似てルパターンに似ている

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ユーラシアの

ユーラシアのラシアのラシアの_99－_{99 11}－₁₁_{11月の積雪と}_{11月の積雪と}月の積雪と月の積雪と₁₂₁₂_12－_{12 22月の北極振動の負相関}－_{22月の北極振動の負相関}月の北極振動の負相関月の北極振動の負相関

(from Watanabe and Nitta 1999) (from Watanabe and Nitta 1999)

L l ti b t

Di i i

Lag correlation between snow

coverage anomalies during SON in the

division-2 and Z500 anomalies during

the subsequent DJF (1972-1991)

Division the subsequent DJF (1972 1991)

2: Eastern Eurasia

-+

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-降雪、積雪、オホーツク海の海氷の

降雪、積雪、オホーツク海の海氷の

温暖化予測

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GCM20 AK/AJラン GCM20 AN/AMラン何種類かの数値シミュレーションによる平均気温の将来変化予気温の将来変化予測（冬季） 21世紀末と20世紀末の平均気温の差(℃) 平均気温の差(℃) 有意水準10%で有意 RCM20 CRCM 有意水準10%で有意な変化を示す地域に点描している

(30)

GCM20 AK/AJラン GCM20 AN/AMラン何種類かの数値シミュレーションによる降雪量将来変化降雪量の将来変化予測（冬季） 21世紀末と20世紀末の 21世紀末と20世紀末の降雪量の差 (降水換算mm/日) RCM20 CRCM 有意水準10%で有意な変化を示す地域に点描描している

(31)

オホーツク海の海氷面積の将来変化

予測（

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温暖化時の北極振動

正の北極振動が現れやすくなるという予測だが_{10年スケール} の変動が大きいので区別ができるのは_{2１世紀後半以降} の変動が大きいので区別ができるのは_{2１世紀後半以降}

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まとめ

本海側積雪降雪量共本州は減少本海側積雪降雪量共本州は減少 •• 日本海側の積雪・降雪量共に本州では減少日本海側の積雪・降雪量共に本州では減少傾向が見られる傾向が見られる •• オホーツク海の海氷面積も減少が見られるオホーツク海の海氷面積も減少が見られる •• いずれも年々変動、いずれも年々変動、いずれも年々変動、いずれも年々変動、₁₀_{10年スケールの変動も大}₁₀_{10年スケルの変動も大}年スケールの変動も大年スケルの変動も大きく、きく、より長期間の観測・監視が重要より長期間の観測・監視が重要地球規模の海氷雪氷は気候の変動のメモ地球規模の海氷雪氷は気候の変動のメモ •• 地球規模の海氷、雪氷は気候の変動のメモ地球規模の海氷、雪氷は気候の変動のメモリーの役割を果たす可能性があるリーの役割を果たす可能性がある •• 温暖化時には日本海側の降雪量、オホーツ温暖化時には日本海側の降雪量、オホーツク海の海氷の減少が予測されているク海の海氷の減少が予測されている

日本の海氷 降雪 積雪と温暖化 高野清治 気象庁地球環境 海洋部 気候情報課