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集中観測期間中に捉えた北極で発生する雲の特徴 〜MR13-06, MR14-05 集中観測の比較〜 ○佐藤和敏(総研大・海洋研究開発機構)，猪上淳(総研大・極地研・海洋研究開発機構), 堀正岳・大島和裕(海洋研究開発機構), 三井拓(総研大・海洋研究開発機構), 浅井博明・竹田大樹(学芸大・海洋研究開発機構) １.はじめに 北極海で発生する雲は、雲自身が放射する長波放射や短波放射の散乱・反射を通じて、地表面熱収
支に影響するため、北極の気候システムを支配する重要な要素である。過去、アメリカのプロジェク
トである SHEBA 観測では、1 年を通じて海氷上で雲観測が実施されており、9 月は雲底高度が低い層雲
が卓越していることがわかった。しかし、近年北極海で生じている海氷減少により、海洋からの熱放
出量が変化し、雲底高度や雲量などの雲特性が変化していることが様々な研究で指摘されている。こ
れまで「みらい」により海洋上で観測されたデータでも、海氷が無くなった海洋上では、雲底高度の
高い対流性雲が発生しやすくなっていることがわかった（Sato et al.,2012）。 本研究では、2013 年と 2014 年の 9 月に海洋研究開発機構の地球海洋研究船「みらい」により実施さ
れた北極航海の観測データを用いて、それぞれの年に発生していた雲特性について調べた。SHEBA によ
り海氷上で観測された層雲との比較研究も紹介する予定である。 ２.「みらい」北極航海 2013 年、2014 年の 8 月下旬から 10 月上旬にかけ、海洋研究開発機構の地球海洋研究船「みらい」
を用いた北極航海が実施された。
「みらい」では、シーロメータによる連続した雲底高度の観測や 3 時
間毎のラジオゾンデ観測を行っており、海洋上の雲内部構造を調べることができる。2013 年の観測
（MR13-06）では、9 月 11 日から約２週間の定点集中観測を行っており、北極海で発生していた高気圧
の影響で、観測期間は北風により海氷上から冷たい空気が流入していた。また、9 月の上旬や下旬は、
低気圧の縁やポーラーローなどの擾乱が観測船近くを通過し、強い降水が観測された。 2014 年の観測（MR14-05）では、9 月上旬から定点で約 2 週間の集中観測が実施された。MR13-06 に
比べると、観測点は海氷縁に近く、高気圧の中心付近での観測が多かった。 また、「みらい」の北極航海は、毎年ではないが 1999 年から実施されており、過去に観測された雲
特性との比較も可能である。 3.2013 年と 2014 年に発生していた雲の特徴 MR14-05 では、雲底高度の低い雲の割合が多く（図左上）、海氷上の観測（図右下）と似た割合とな
った。これは、観測点が海氷縁に近くで海面水温が低いため、対流や海面からの熱供給がこれまでの
海洋上の観測に比べ抑制されたと考えられる。また、高気圧下での観測が多く、霧の発生割合が多か
ったことも原因となった。 一方、MR13-06 では、観測期間全体を通じて、これまで北極海の海氷上で卓越していた北極層雲（図
右下）とは特徴が違う雲が卓越していた（図右上）。特に、9 月上旬頃の雲量は少なく、低気圧の縁が
通過した際に雲底高度の高い雲が観測されていた。観測期間中旬は、北から寒気流入により海面から
X - 16
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SATO ET AL.: CHARACTERIST
SATO ET AL.: CHARACTERIST
の熱放出が増加し、雲底高度が高くなったと考えられる。また、下旬頃に通過したポーラーローなど
の渦が通過し、これまでの霧とは異なる強い降水をもたらした。これらの特徴はこれまでの海洋上の
雲分布（図左下）と似た結果となった。しかし、雲底高度を 300m 毎に区別した場合、これまでの海洋
上の観測に比べ、雲底高度の高い雲が多くなっていることがわかった。講演では、2013 年の雲底高度
の高い雲が発生していた要因についても議論する。 X
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SATO ET AL.: CHARACTERISTICS OF CLOUD-BASE HEIG
SATO ET AL.: CHARACTERISTICS OF CLOUD-BASE HEIG
SATO ET AL.: CHARACTERISTICS OF CLOUD-BASE HEIG
(km)
Mirai ~2010
SHEBA
Figure 3. Frequency distribution of the lowest
Figure 3. Frequency distribution of the lowest
（2014 年）、右上（2013 年）、左下（2010 年までの観測値）、右下（1998 年：海氷上）。 Figure
3. Frequency
of the
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temperature
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(R/V
M
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75◦ N. SHEBA
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by NP
stations
(the of
1980s),
(1998),
by NP stations (the 1980s), SHEBA (1998), and
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図：9 月に発生していた雲の頻度分布図。縦軸は雲底高度（km）、横軸は雲の発生割合（%）を示している。左上