太阳活动とシンクロする海面高度変动―11年周期の太阳サイクルに合わせて、海と陆の间で水が动いていた―

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 太阳活动が活発な时期(太阳表面の黒点数が多くなるフェーズ)に、全球平均でみた海面高度は上昇する倾向があります。これは太阳放射の全波长のエネルギー(全放射フラックス)変动の変化による海水の热膨张では量的に説明できないことが知られており、そのメカニズムは不明でした。

 山敷庸亮 総合生存学館教授、John Philip Matthews 名誉教授(Environmental Satellite Applications博士)、増田周平 海洋研究開発機構上席研究員は、利用可能な長期の地球観測データを調べ、パーマー干ばつ深刻度指数(PDSI)と呼ばれる陸水の多寡に関する指数が11年の周期の太陽活動と同期していることを発見しました。このことから、観測される太陽周期の海面変動は、海洋と陸域の水の移動によって引き起こされていることが示唆されます。この定性的な変動特性を、約30年間の精密な衛星観測データ(高度計のデータ、および重力場測定衛星による、陸域の水分貯蔵量のデータ)で確認したところ、定量的にも整合的な結果が得られました。

 これらの水の移动が太阳活动の変化とどう関係しているかを约160年间の歴史的データセットを用いて调べたところ、エルニーニョ南方振动(贰狈厂翱)の振る舞いが太阳活动の活発さに依存しており、その结果降水パターンに変动がもたらされ、陆上の水分贮蔵量に影响を与えることが统合的な解析により确认されました。

 これにより、太阳活动の周期変动が地球の水循环に明确な影响を与えていることが理解され、海面変动のメカニズムに新たな视点が加わりました。この研究成果は、过去および未来の全球平均海面の変动に関する动态の理解を深める重要な一歩となり、気候変动や海面上昇、水资源管理における重要な情报を提供します。

 本研究成果は、2025年5月16日に、国際学術誌「Scientific Reports」にオンライン掲載されました。

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全球平均した陸域の貯水量と平均海面水位との関係の模式図。 11年周期の太陽活動変動にともない、活動が活発な時には陸域の降水量が少なく(海洋から陸域への水蒸気輸送が相対的に少なく)、陸域の貯水量が減少し、全球平均海面水位が上昇する(A、B)。太陽活動が減退している時期は逆の挙動を示す(C、D)。
研究者のコメント
「太陽活動と海洋がどのようにシンクロしているかについては、従前からさまざま伝えられていたが、それが本当かどうか2015年に疑問をもって10年来、世界で最も高解像度かつ長期間の海洋データを有する海洋研究開発機構の増田氏とともに解析を続けてきたが、ようやく客観的な証拠を捉えることができ、論文という形で第一報の公表ができることとなった。さらなる証拠の提示を目指して研究を進めてゆきたい。」 (山敷庸亮)
研究者情报
研究者名
山敷 庸亮
研究者名
MATTHEWS JOHN PHILIP
书誌情报

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【书誌情报】
Shuhei Masuda, John Philip Matthews, Yosuke Alexandre Yamashiki (2025). Origin of the solar-cycle imprint on global sea level change. Scientific Reports, 15, 16770.