第6回極域科学シンポジウム[OM] 極域気水圏11月16日（月）　統計数理研究所 セミナー室2（D304

Makoto Kuji

Masanori Yabuki

Masataka Shiobara

Mayu  Miyagawa

久慈 誠

塩原 匡貴

宮川 真友

矢吹 正教

National Institute of Polar Research Repository

  南極昭和基地及び北極ニーオルスンにおける雲の変動   宮川真友 1、久慈誠 1、矢吹正教 2、塩原匡貴 3 1奈良女子大学大学院 人間文化研究科 2京都大学 生存圏研究所 3国立極地研究所 / 総合研究大学院大学   Variability of cloud fraction at Syowa station and Ny-Ålesund  Mayu Miyagawa1, Makoto Kuji1, Masanori Yabuki2 and Masataka Shiobara3 1Graduate School of Humanities and Sciences, Nara Women’s University 2Research Institute for Sustainable Humanosphere, Kyoto University 3National Institute of Polar Research / The Graduate University for Advanced Studies  We investigated cloud fraction and cloud base height (CBH) at Syowa Station from 2005 to 2008 using all-sky camera, Micro Pulse LIDAR (MPL) and Eye observations. In addition, we compared cloud fraction and CBH at Syowa station with those at Ny-Ålesund. In both observation sites, the cloud fraction was smaller from spring to early summer and larger from summer to autumn. The variation of CBH was smaller at Syowa station than that at Ny-Ålesund.  	 地球の気候に対して、雲は放射エネルギー収支の観点から重要な役割を果たしている	 [IPCC,	 2013]。具体的には、地球放射を吸収・射出する加熱効果と太陽放射を反射する冷却効果の相反する性質を持つ。従来、様々な測器を用いた地上観測や衛星観測が行われてきているが、雲は時空間変動が大きく、形状や分布も多種多様である為、詳細な観測は容易ではない。そこで本研究では南極昭和基地および北極ニーオルスンにおける雲の変動について調べた。	 	 2005 年〜2008 年の昭和基地	 (SYO)	 とニーオルスン	 (NYA)	 における、全天カメラ、Micro	 Pulse	 LIDAR	 (MPL)	 及び目視の 3 種類の測器より得られる雲量の解析を行った。先行研究	 [達川他,	 2011]	 にならい、今回は雲量を 0〜10 に規格化して解析を行った。まず全天カメラは、雲量抽出アルゴリズム	 [Yabuki	 et	 al.,	 2014]	 を用いて、魚眼レンズによって 1 時間毎に撮影された天空画像全体に占める雲量の割合を推定した画像と数値データを使用した。尚、極夜期のデータは使用せず、昭和基地においては 2006 年 2 月からのデータを用いた。また MPL 観測値から求めた cloud	 base	 height（CBH；雲底高度）データを使用し、雲量を（MPL の雲量）＝（雲が観測された回数）/（全有効観測回数）×10 と定義した。尚、時間分解能は 1 分、高度分解能は 30	 m	 である。また、昭和基地においては 2006 年 2 月からのデータを使用した。さらに目視雲量は Baseline	 Surface	 Radiation	 Network（BSRN）が提供しているものを使用した。昭和基地では 0 時〜21 時（UTC）の 3 時間毎、ニーオルスンでは 0 時〜18 時	 (UTC)	 の 6 時間毎の観測が行われている。	 	 図 1 に (a) 昭和基地及び (b) ニーオルスンにおける雲量 (上) と雲底高度 (下) の変動を示す。図 1a (上) と b (上) より 3 測器は概ね同様の変動を示し、両観測地点において春から初夏頃に雲量が減少し、夏から秋頃に雲量が増加することが分かった。さらに雲量と視程、相対湿度、南極・北極振動指数の関係を調べたところ、視程、相対湿度との相関は高い一方で振動指数については雲量と異なる変動が見られた。そこで、重回帰分析を行ったところ、相対湿度、視程、振動指数の順に雲量との相関が高かった。さらに図 1a (下) と b (下) より 4 年間のトレンドを調べたところ、昭和基地の雲底高度には若干の減少傾向が見られた。また昭和基地における雲底高度の変動は小さく、一方でニーオルスンにおける雲底高度の変動は大きいことが分かった。解析期間全体における雲底高度の平均と標準偏差は昭和基地では2.7±2.9 km、ニーオルスンでは 3.7±4.2 km となった。 	 発表当日は、International Polar Year (2007-2008) を中心に、雲量及び雲底高度の季節変動について詳細に報告する。   Figure	 1	 Inter-annual	 variation	 of	 clouds	 observed	 with	 three	 instruments	 from	 2005	 to	 2008	 at	 (a)	 SYO	 and	 (b)	 NYA.	 The	 straight	 lines	 show	 the	 trends.	 The	 upper	 panel	 shows	 monthly-averaged	 cloud	 fraction.	 The	 lower	 panel	 shows	 monthly-averaged	 CBH.	 	   Acknowledgments 南極昭和基地および北極ニーオルスンにおいて、観測を実施された方々に感謝致します。視程データは	 Baseline	 Surface	 Radiation	 Network	 (http://www.bsrn.awi.de/en/home/)	 より提供を受けました。	       References     Intergovernmental	 Panel	 on	 Climate	 Change	 (2013),	 Climate	 Change	 2013.	 達川真理子,	 久慈誠,	 矢吹正教,	 塩原匡貴,	 北極 Ny-Ålesund における雲量の季節変化,	 日本気象学会春季大会予稿集,99,	 	 	 P310,	 2011.	 Masanori	 Yabuki,	 Masataka	 Shiobara,	 Kimiko	 Nishinaka,	 and	 Makoto	 Kuji,	 Development	 of	 a	 cloud	 detection	 method	 	 	 	 	 	 	 	 	 	 from	 	 whole-sky	 color	 images,	 Polar	 Science,	 8,	 P315,	 2014.	 	  

南極昭和基地及び北極ニーオルスンにおける雲の変動

宮川, 真友

久慈, 誠

矢吹, 正教

塩原, 匡貴

Mayu , Miyagawa

Makoto, Kuji

Masanori, Yabuki

Masataka, Shiobara

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南極昭和基地及び北極ニーオルスンにおける雲の変動

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