地球は、今、激しい気象変化の影響を受け、多くの災害に見舞われています。この対策は待ったなしです。
このページでは、主として気象関連記事を中心に、宇宙から見た地球を取上げます。

4月18日(木)
NASA、エルニーニョが沿岸の塩分を変化させるのを見る

新たな知見によって、陸上の流出量や降雨量の変化に非常に敏感な沿岸域が明らかになった。

2023年に記録的な猛暑に見舞われ、この冬は米国の大部分を水浸しにした後、現在のエルニーニョ現象は、今春、勢いを失いつつある。科学者達は、この気象現象が、他に、地球にどのような痕跡を残すか、具体的には、沿岸の水の化学的な性質をどのように変えるかを観察した。

NASAのジェット推進研究所のチームは、衛星観測を使って、2011年から2022年までの10年間、世界の海面の溶存塩分(塩分)を追跡した。海面では、淡水が、陸地、海洋、大気の間でどのように落下し、流れ、蒸発するかについて、塩分濃度のパターンから多くのことが分かる。

チームは、海岸線付近の塩分濃度の年々の変化が、エルニーニョとそれに対応するラニーニャの総称であるエルニーニョ南方振動(ENSO:El Niño Southern Oscillation)と強く相関していることを示した。 ENSO は、世界中の気象に、対照的な方法で影響を与える。エルニーニョ現象は、太平洋赤道域の海水温が平年より高くなることと関連しており、米国南西部では平年よりも多くの雨や雪が降り、インドネシアでは干ばつをもたらす可能性がある。これらのパターンは、ラニーニャの時期にはやや逆転する。

例えば、2015年の例外的なエルニーニョ現象の際には、陸地の降水量が少ないと河川の流量が平均して減少し、その結果、海岸から200キロメートル離れた地域で塩分濃度が著しく上昇したという、地球規模の水循環の影響が追跡された。

川は雨水を何百キロメートルも海に流し、科学者達がまだ発見していない方法で沿岸の水の構成を変えることがある。2023年12月に撮影されたこの衛星画像(左上の図)では、ミシシッピ川からの堆積物に富んだ大きなプルームが、冬の雨の後、ルイジアナ州とテキサス州のメキシコ湾岸に広がっている。

また、陸地の降水量が平年より多い地域では、河川の流量が増加し、海岸付近の塩分濃度が低下した。

研究チームは、海岸近くのこれらのダイナミックな帯域では、外洋よりも塩分濃度の変動が少なくとも30倍大きいことを発見した。雨、川、塩分の関連性は、ミシシッピ川やアマゾン川などの大きな河川の河口で特に顕著であり、淡水の煙が海に噴き出すときに宇宙からマッピングできる。

信号としての塩

地球温暖化に伴い、研究者達は極端な降水現象や流出量の増加など、水循環の変化を観察してきた。陸と海が交差する沿岸水域は、影響が最も検出しやすい場所かもしれない。

降雨と流出に対する感受性を考えると、沿岸の塩分濃度は一種の指標として機能し、水の循環に展開している他の変化を示している可能性がある。

彼女は、人口の約40%が海岸線から約100キロメートル以内に住んでいるにもかかわらず、世界の沿岸水域のいくつかは十分に調査されていないと指摘した。その理由の一つは、河川水位計やその他のオンサイトモニターは維持費がかかり、特に遠隔地では地球全体をカバーできないことである。

そこで衛星観測機器の出番である。2011年に打上げられたアクエリアス・ミッションでは、海洋のマイクロ波放射の微妙な変化を検出するために、非常に高感度の放射計を使用して、海面の塩分濃度を宇宙から世界的に観測した。アクエリアスは、NASAとアルゼンチンの宇宙機関である CONAE (Comisión Nacional de Actividades Espaciales)のコラボレーションだった。

現在は、欧州宇宙機関の、土壌水分・海洋塩分(SMOS)ミッションとNASAの土壌水分アクティブ・パッシブ(SMAP)ミッションという二つの高解像度ツールによって、科学者達は、海岸線から40キロメートル内までズームインすることができる。

研究者達は、三つのミッションすべてのデータを用いて、沿岸水域の表層の塩分濃度が毎年3月に世界最大値(34.50 実用塩分単位、PSU)に達し、9月頃には世界最小値(34.34 PSU)に低下することを明らかにした。

外洋ではサイクルが異なり、表層塩分濃度は2月から4月にかけて世界平均の最小値(34.95 PSU)、7月から10月にかけて、世界平均の最大値(34.97 PSU)に達する。外洋は、かなり大量の水を含み、河川の流量や ENSO の影響を受けにくいため、季節や年による変動はそれほど多くない。その代わり、変化は、地球規模の降水量から全球蒸発量を差し引いた値と、大規模な海洋循環などの他の要因によって支配されている。

この研究成果は、学術誌「Geophysical Research Letters」に掲載された。

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<出典>: Jet Propulsion Laboratory

4月17日(水)
エルニーニョによって、2023年の世界の海面水位が急上昇

NASAの分析によれば、世界の平均海面水位は2022年から2023年にかけて約 0.76 センチメートル上昇したが、これは主に気候の温暖化と強いエルニーニョ現象の発生によって比較的大きな上昇となった。この水位の上昇は、スペリオル湖の4分の一が1年間で海に流出するのに匹敵する。

このNASA主導の分析は、1992年に打ち上げられた米国とフランスの TOPEX/ポセイドンミッションに始まる30年以上にわたる衛星観測を特徴とする海面データセットに基づいている。2020年11月に打ち上げられた Sentinel-6 ミッションは、この海面水位記録に貢献した一連の衛星の最新である。

このデータは、1993年以降、世界の平均海面が合計で約 9.4 センチメートル上昇したことを示している。この増加率も加速しており、1993年の年間 0.18 センチメートルから現在の年間 0.42 センチメートルに倍増している。

現在の加速度では、2059年までに、世界の平均海面水位がさらに20センチメートル上昇し、今後30年間の変化量が過去100年間と比較して2倍になり、世界中で洪水の頻度と影響が増加すると言われている。

<ひとこと>: 右下のイメージのリンク先は動画(.mp4)です。

<出典>: Jet Propulsion Laboratory

4月16日(火)
シエラの雪の「驚くほど平均的な」年

山岳地帯の雪といえば、シエラネバダ山脈は好・不況で知られており、昨年は記録的な大雪をもたらしたが、その前の3年間は積雪量が少なかった。シエラネバダ山脈の積雪量は、10年以上にわたって異常に雨の多い年や異常に乾燥した年が続いた後、2024年にはほぼ平年並みになった。

カリフォルニア州水資源局(DWR)によると、シエラ山脈全体の積雪は、2024年4月1日の平均110パーセントであった。

イメージは、NASAのテラ衛星の中分解能イメージング分光放射計(MODIS)の、シエラネバダ山脈の降雪を示している。

前回、4月1日に積雪量が平年並みになったのは、2010年の104%だったときであり、これに対して、2023年4月1日には平年の232%だった。

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<出典>: Earth Observatry

4月15日(月)
ウィルキンス棚氷は弱まっているか?

ウィルキンス棚氷は、南極半島の西にあるいくつかの大きな島に隣接している。大陸棚の北側の氷河前線は、1990年代以降、急激な分裂を繰り返しており、それ以来、定期的に氷山を剥がしている。

一方、米国地質調査所の地図によれば、棚の南側の氷面は歴史的に安定している。しかし、科学者たちは最近、ここでも構造的な弱点の兆候に気づいており、棚の安定性の変化を示唆している可能性がある。その結果、科学者達はウィルキンスを注意深く観察し、それがどのように変化しているかを追跡している。棚氷の減少は海面上昇に直接寄与するものではないが、気候変動の重要な指標であり、内陸氷河の海側移動を遅らせる。

2024年1月24日(左図の左または右上図)と3月15日(左図の右または右下図)に取得されたこの画像ペアには、最新の変更点の一部が表示されている。このイメージはNASAのテラ衛星の MODIS で撮られた。この地域は例外的に曇りが多く、このような雲のない景色はめったにない。ウィルキンス棚氷には小さな穴が開いていて、その下にある海が露出していることに注目しよう。この奇妙さは何十年も続いており、稀な現象であると考えられている。

また、どちらのイメージにも、海氷と小さな氷山が混在しており、北側の氷河の前面に密集しているのが見える。3月15日のイメージで最も大きいのは氷山ではなく海氷である。比較すると、ラタディ島とアレクサンダー島のエロイカ半島の間にある南側の氷河前面近くの湾は、南半球の融解期には海氷が比較的ない状態を保っている。これはこの地域では典型的な現象であり、科学者達には、現在、ウィルキンス棚氷の両側の海氷量の違いの原因は不明である。

3月15日、別の氷の形である氷山が南の氷の前線から漂流した。棚のこの部分から欠けている三角形の氷のくさびが、エロイカ半島近くの入り江に漂う長さ 7.4 キロメートルの山を生み出したことに注目しよう。同日のエリアの詳細図を下のイメ―ジに示す。このイメージはランドサット9号の OLI-2 (Operational Land Imager-2)で撮られた。

詳細な視界には、新しいくさび形の開口部の近くに棚を横切って湾曲する最近の裂け目が表示されている。ゴダード宇宙飛行センターの氷河学者クリストファー・シューマン氏によると、こうした亀裂のいくつかは2022年とほぼ同時期に形成され、棚はそれまで安定化に役立っていた名前のない氷の上昇との接触を失った。

コロラド大学のジュリー・ミラー氏によると、2016年以降、南部の氷河前線に沿った後退が加速したという。それ以来、氷の損失は約150平方キロメートルに達した。彼は、この後退の原因として、最近の記録的な地表気温の上昇と、南極半島での一連の極端な融解現象が原因だと考えている。

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<ひとこと>: 下記リンク先から、左上のイメージの中間の縦のラインを移動して、比較してご覧ください。

<出典>: Earth Observatry

4月4日(木)
メキシコ南部の火災

メキシコは2024年3月に山火事のピークシーズンに入り、乾燥した温暖な気候により、全国で100件以上の活発な火災が発生した。このイメージは、メキシコ南部のオアハカ州(西)とチアパス州(東)の国境付近で発生した火災の煙を示している。

ランドサット9号は現地時間2024年3月27日午前10時30分(世界時間16時30分)頃にイメージを取得した。イメージは、ナチュラルカラー(バンド 4-3-2) のピクセルを重ね合わせたファルスカラーの火災前線に関連するホット・スポットを強調している。

メキシコの国家林業委員会(CONAFOR)によれば、3月27日に、メキシコ全土で120件の火災が発生した。暫定データによれば、その日の火災はメキシコの31州のうちの19州で、 7,000 ヘクタール以上に影響を与えた。

写真の火災は、チアパス州の州都で最大の都市であるトゥストラ・グティエレスの西約100キロに位置する植生を燃やした。今シーズンの過去の火災は、致命的なものを含む主要な都市部の近くで燃えている。

メキシコの山火事シーズンは一般的に2月に始まり、3月中旬から5月頃にピークを迎える。2024年2月には、暖かく乾燥した条件で燃焼の準備が整う。長期の干ばつは、その月の雨からほとんど救済され、全国平均気温は平年より摂氏 0.3 度高く、記録上13番目に暖かい2月になった。

2024年3月に発表された季節的な火災の見通しでは、5月までは暖かく乾燥した状態が続くほか、メキシコのすべての山岳地帯で火災活動が増加し、火災の可能性が高まると予想されている。

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<出典>: Earth Observatry

3月29日(金)
東アフリカの熱波

2024年3月、東アフリカを熱波が襲った。猛暑のため、政府関係者は南スーダンの学校を2週間閉鎖するなど、緊急安全対策に訴えることを余儀なくされた。

3月中旬にはこの地域に猛暑が広がり、特に南スーダンで猛威を振るった。3月16日、気温が摂氏41度から45度の予報を受け、2週間続くと予想されたために一時的に学校が閉鎖した。

南スーダンの厳しい暑さは乾季の間の平均最高値摂氏37度を超えた。首都ジュバの一部の住民は、電力の需要の増加により扇風機なしで暑さに耐えた。報道では、過度の暑さによる死亡事件が報告されている。

上の地図は、2024年3月18日の東アフリカの気温を示している。

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<出典>: Earth Observatry

3月28日(木)
北極海の海氷、減少し続ける

地球上の海氷は2024年も縮小と薄化が続いている。北極海における冬の氷の最大面積は46年間にもわたって減少し続けている。

衛星による観測結果を解析した結果、3月14日には北極海の海氷面積が 1,565 万平方キロメートルに達したことが分かった。これは、1981年から2010年までの平均最大面積よりも氷が 640,000 平方キロメートル少ない。北極圏の冬季の氷の最大面積は、1979年以降、全体としてアラスカの面積に匹敵する面積で縮小している。

上の地図は、年間最高気温の日である3月14日の氷の面積を示している。海氷の面積を決定するために、科学者達は衛星による海氷の観測データをグリッドに投影し、少なくとも15%の氷に覆われた各セルの総面積を合計します。黄色の枠線は、1981年から2010年までの2月の海氷面積の中央値を示している。中央値は中間値である。つまり、範囲の半分は黄色のラインより大きく、半分は小さくなっている。

この分析は、NASAと米国海洋大気庁(NOAA)が共同で運用する Nimbus-7 衛星と、国防気象衛星プログラムの衛星に搭載されたマイクロ波センサーで収集されたデータに基づいている。

このチャートは、2024年3月中旬までの日次海氷面積を、過去最低を記録した2017年(オレンジ)と1981年から2010年の平均面積 (青) と比較したものである。今年の北極の氷の極大は観測史上14番目に低い。複雑な気象パターンによって特定の年に何が起こるかを予測することは難しい。

NASAとコロラド大学ボルダー校の国立雪氷データセンター(NSIDC)の科学者達は、海氷が地球の極地の生態系を形成し、地球の気候に重要な役割を果たしているので、これらの季節的および年次変動を追跡している。

夏、海氷が増えると太陽の放射を反射し、地球を涼しく保つのに役立つ、逆に、氷が収縮すると、地球は太陽熱の影響を受けやすくなる。露出した海は暗く、太陽放射を容易に吸収し、そのエネルギーを捕捉して保持し、最終的に地球の海洋と大気の温暖化に寄与する。

両極周辺の海氷は、十数年前よりも天候の影響を受けやすくなっている。NASAのレーザー高度計で収集された氷の厚さ測定 ICESat-2 衛星は、暖かい季節に残存する氷が少なくなっていることを示している。つまり、古い氷の上に厚い氷を作るのではなく、毎年新しい氷をゼロから形成しなければならないのである。また、氷が薄いほど、数年かけて堆積するよりも融解し易い。

氷の面積は100万平方キロメートル以下に減少し、北極海の大部分は太陽の温暖化のまぶしさにさらされることになる。

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<出典>: Earth Observatry

3月25日(月)
アパラチア山脈の火災

2024年3月、米国大西洋岸中部の州で数十件の火災が発生した。突風と低湿度によって、山火事は、バージニア州とウェストバージニア州の最大級の火災と共に、メリーランド州からノースカロライナ州に至るまで報告された。

3月21日、バージニア州の消防士達は、48時間の間に100件を超える山火事に対応したと言った。火災は 3,000 ヘクタール以上を燃やした。NASAのテラ衛星(注:地球観測衛星)の MODIS センサーは、その日の火災から流れ出る煙のイメージを撮った。

3月20日、バージニア州バーグトン近郊で火災が発生し、約 2,000 エーカーが焼失し、送電線上の倒木が原因だと語られた。

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<出典>: Earth Observatry

3月22日(金)
NASAが山火事の所在を突き止める

世界的に見ると、ほぼすべての山火事は、落雷や野生動物が電力機器に遭遇する原因ではなく、人間の発火源から始まる。人間が主な原因であることを知ることは、山火事の予測と防止に役立つ知識の一例であり、NASAと消防業界が協力して取り組んでいる課題である。

アイルランドのようなほとんど経験のない国で山火事が一般的となり、また気象変動の影響を受けるその他の地域ではより激しくなるため、政府や企業は宇宙に助けを求めている。

ランドサット衛星による地球観測データ、人工知能、機械学習によって火災の予測と監視が行われ、火災後の復旧が支援されるようになった。サンディエゴを拠点とするテクノシルバ社(Technosylva Inc.)は、これらすべての技術を組み合わせた山火事監視サービスを消防士達に提供している。同社はまた、シリコンバレーにあるNASAのエイムズ研究センターがまとめた他のNASA火災データリソースも使用して、火災シーズン中またそれ以降にも役立てている。

テクノシルバは、気候、気象、景観、人的インフラなど、複数のデータソースを統合するデータ融合を使って、現在の火災リスクの全体像を把握している。山火事の季節が始まる前に、これらの取り組みは、コミュニティをより安全にするための、より回復力のある景観の開発に役立つ。火災の季節には、モデルが火災の広がり方を予測し、広大な土地をリアルタイムで追跡する機器と人員を提供する。

2017年にチリで発生したラス・マキナスの山火事---その周囲を宇宙からしか見る方法がなかったほど大規模な火災---では、テクノシルバは衛星データを提供して新たな熱源の特定と誘導による封じ込めの取り組みに協力し、消火活動を支援した。

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<出典>: Margo Pierce(著者名です)

3月21日(木)
北極圏は雨が多くなっている

北極圏は雨が雪として降るような低温で知られている。しかし、気温が上がるにつれてその雪は雨に代る。これらの変化は、北極の海氷や北半球全体の気象パターンに影響を与える可能性がある。

NASAの科学者達は、1980年から2016年にかけて、北極海と北大西洋で降雨の傾向の調査し、雨の日の頻度が増加していることがわかった。また、毎年の雨季の長さが長くなっていることもわかった。この研究成果は気象ジャーナル(Journal of Climate)に掲載された。

最も劇的な変化は北大西洋で起こり、36年間の調査期間の終わりには、10年間に平均5日多く雨が降った。調査対象地域の残りの部分(北極海中央部とその周辺海域)では、10年間に平均2日雨の日が増加した。これは、地球の他の部分よりも4倍の速さで北極圏の気温が上昇していることによるものである。

図は、NASAのアクア衛星を含む、10年単位の、年間の雨の日数の変化によって、北極の降水量の傾向を示している。

ここでは、北大西洋の大部分が濃い青色で示されており、水色の地域と比較して、1980年から2016年の年間の降水日数の増加が大きいことを示している。ノルウェーの北のバレンツ海とシベリアの北のカラ海も深い青で示されている。

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<出典>: Earth Observatry

3月19日(火)
グレートバリアリーフの暑熱ストレス

2024年3月8日、オーストラリアのグレートバリアリーフは、熱ストレスによる広範囲にわたるサンゴの白化現象が確かめられた。これは、2016年以降5番目のサンゴ礁の大規模な白化である。

サンゴの健康状態を監視するグレートバリアリーフ海洋公園局が実施した300以上のサンゴ礁の空中調査では、サンゴ礁の3分の二に及ぶ浅瀬で白化が見られた。

グレートバリアリーフは、オーストラリアのクイーンズランド州の北東海岸沖にあり、地球上で最も豊かで生物の多様性に富んだ自然生態系の一つである。珊瑚海の346,000平方キロメートルに広がり、2,500の個別のサンゴ礁と900以上の島々で構成されている。

白化(Bleaching)現象は、平均よりも高い海水温が継続することによって引き起こされる。サンゴは光合成藻類と共生関係にあり、褐虫藻(zooxanthellae)は、サンゴのポリプ(coral polyp)に栄養素と鮮やかな色を提供する。熱ストレスは珊瑚が褐虫藻を放出する原因になり、骨格構造を「白化」した外観にする。

この図は、2024年3月4日のオーストラリア東部沖の海面水温の偏差を示している。

水温の高さから珊瑚礁への危険を評価するために使われる一般的な測定基準は、海表面温度が摂氏1度平均の月の最大温度を上回る週の数に因っている。 顕著な珊瑚の白化は、4週間の高い熱の後生じ、厳しい、広範囲にわたる珊瑚の白化は、そのような8週後に起きるだろう。

礁当局によれば、3月上旬、この礁の複数の地域が8~10週の間通常より高い熱にさらされた。このマップは、3月4日の、東部オーストラリア沖の海表面温度の異常を示している。これは、国際的な衛星観測、船舶およびブイ観測による、複数のNASA、米国海洋大気圏局から海表面温度の測定をベースにした、ジェット推進研究所のMUR SST(Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature)プロジェクトのデータに基づいている。

以前のサンゴ礁の大規模な白化現象は、1998年、2002年、2016年、2017年、2020年、2022年に発生した。オーストラリア海洋科学研究所によれば、グレートバリアリーフの500年にわたるサンゴの歴史の記録に、このような広範囲にわたる出来事の証拠はない。

2023年後半から2024年初頭にかけて、太平洋の貿易風が弱まり、西太平洋からの暖かい海水が東太平洋に押し寄せるようになった。エルニーニョと呼ばれるこのパターンは、人為的な気候変動に加えて、世界の平均海面水温を過去最高に押し上げた。
但し、エルニーニョ現象とオーストラリア東部沖の海面水温の関係は更に複雑である。

--- 以下略。

<ひとこと>: 大判はイメージをクリック。

<出典>: Earth Observatry


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