南極の海氷

南極の海氷は南極海の海氷です。冬にははるか北から広がり、夏にはほぼ海岸線まで後退します。^[1]海氷は、通常数メートル未満の厚さの凍った海水です。これは、氷河によって形成される棚氷とは対照的です。棚氷は海に浮かんでおり、厚さは最大1キロメートルです。海氷には、陸地に付着している定着氷と、陸地には付着していない 流氷の2つの区分があります。

南極海の海氷は、上が雪に覆われているため、北極の氷のように表面ではなく下から溶けます。その結果、溶けた氷の池はほとんど見られません。平均すると、南極の海氷は北極の海氷よりも若く、薄く、暖かく、塩分が多く、流動性があります。^{[2] 2つの氷塊のもう1つの違いは、}北極の海氷が明らかに減少しているのに対し、南極の傾向はほぼ横ばいであることです。^[1]南極の海氷はアクセスしにくいため、北極の氷と比較してあまりよく研究されていません。

南極の海氷は季節性が非常に強く、南半球の夏には氷が非常に少なく、冬には南極大陸とほぼ同じ面積にまで広がる。南半球の冬の終わりを示す9月（冥王星の表面積に匹敵）にピーク（約18 × 10^6 km ² ）に達し、2月には最小（約3 × 10^6 km ²）まで後退する。^{[2] [3]}そのため、南極の海氷のほとんどは1年目の氷で、厚さは数メートルであるが、正確な厚さはわかっていない。1800万km^2の氷の面積は18兆平方メートルなので、厚さ1メートルあたり、氷の密度が約0.88テラトン/百万km^3であることを考えると、冬の終わりの南極の海氷の最上層1メートルの質量はおよそ16テラトン（1兆メートルトン）となる。国立雪氷データセンターは、2022年2月に夏の海氷面積が過去最低の741,000平方マイル（190万平方キロメートル）に達したと測定しました。^[4]

南極沿岸の海は通常、その上の空気よりもはるかに暖かいため、海氷の面積は、海氷を北に押しやる風と海流によって大きく左右されます。^[5]急速に押しやられると、氷は溶ける前にさらに北へ移動することができます。ほとんどの氷は海岸沿いに形成されます。北へ移動する氷は開水域（沿岸潜熱ポリニヤ）を残し、そこで急速に凍結するからです。

南極の氷は主に1年氷で、多年氷ほど厚くないため、通常は数メートル未満の厚さです。降雪や氷の浸水により、氷の厚さは大幅に厚くなる場合があり、南極の氷の層構造は非常に複雑になることがよくあります。

南極の海氷面積は年によって大きく変動している。このため傾向を判断するのは難しく、2013年から2023年の間には過去最高と過去最低が観測されている。衛星計測が始まった1979年以降の全体的な傾向はほぼ横ばいとなっている。2015年から2023年の間には海氷が減少しているが、変動が大きいため、これは大きな傾向には該当しない。^[1]この横ばい傾向は、減少傾向にある北極の海氷とは対照的である。 ^{[1] [6]}

IPCC AR5報告書は、1979年から2012年の間に南極の海氷面積の年平均は10年ごとに1.2～1.8%増加し、これは10年ごとに13万～20万km2に相当すると「^非常に可能性が高い」と結論付けている。 ^{[8] : 7} IPCC AR5はまた、データ不足のため海氷の総量または質量の傾向を判断することはできないと結論付けている。海氷面積の増加にはおそらくいくつかの原因がある。^[9]これらは南半球の偏西風の変化に関連しており、偏西風は自然変動と温室効果ガスおよびオゾンホールによる強制的な変化が組み合わさったものである。風は海氷の漂流を引き起こし、モデル化研究では観測された海氷の拡大は海氷の漂流速度の変化によって引き起こされたことが示唆されている。^[10] もう一つの考えられる要因は棚氷の融解で、これにより海洋への淡水流入が増加する。これにより、弱成層化した海洋表層が増加し、暖かい地下水が表面に到達する能力が低下します。2015年の研究では、将来の気候変動をシミュレートするために実行された気候モデルでこの効果が見つかり、冬季の海氷が増加することがわかりました。^[11]

南極周辺の温帯低気圧と高気圧の数の地域的な変化と関連している最近の風のパターンの変化^[12]により、一部の地域では海氷がより北に移動したが、他の地域ではそれほど北に移動していない。

大気と海洋の要因が、南極の海氷面積の地域的な傾向形成に寄与している可能性が高い。例えば、1979年から2004年にかけて、大気と南極海の温度は上昇している。しかし、海洋の成層が弱いため、海氷は融解するよりも成長が速い。したがって、この海洋のメカニズムは、とりわけ、純氷生産量の増加に寄与しており、その結果、海氷がさらに増加する可能性がある。^[13] 厚さの観測は限られているが、モデル化により、沿岸地域への観測された氷の漂流が、秋から冬にかけての海氷の動的厚化にさらなる寄与をしていることが示唆されている。^[14]

観測された秋と春の温帯低気圧、高気圧、ブロックの数の傾向は、気温の移流による強い熱力学的制御と、氷の漂流による強い動的制御があり、同時期および翌シーズンの海氷面積に対しては、南極大陸のほぼすべての地域で見られ、地域によって異なる海氷面積の傾向と一致している。^[12]その結果、気象システムの周囲に吹く地表近くの風が、南極大陸の不均一な海氷傾向の大部分を説明すると考えられている。

2021年のIPCC AR6報告書は、1979年から2014年までの期間に観測された南極海氷面積の平均増加傾向を確認しているが、2014年以降は減少し、2017年に最小面積に達し、その後増加したと評価している。^[15]そして報告書は、1979年から2020年までの冬と夏の両方で衛星観測された南極海氷面積に有意な傾向は見られないと「高い信頼性」で結論付けている。

2023年1月初旬、国立雪氷データセンターは、南極の海氷面積が45年間の衛星記録の中で最低となり、前回の記録（2018年）より50万平方キロメートル（19万3000平方マイル）以上低く、12月後半の最低5年間のうち4年間が2016年以降に発生したと報告しました。^[16]

海氷の変化を監視することは、ここに生息する好冷性生物に影響を与えるため重要です。^[17]

南極の海氷の変化は、大気と海洋の循環に影響を与えるため重要です。^[18]海氷が形成されると、塩分が排除されるため（海水は塩分を含むが、海氷の大部分は淡水である）、濃い塩水が形成され、それが沈んで南極底水の形成に重要な役割を果たします。

移動する氷の力は相当なものであり、氷に閉じ込められた船は押しつぶされる可能性があり、夏でも船が陸地に到達できる地域は大幅に制限されます。物資を陸揚げするために砕氷船、氷港、氷桟橋が使われます。

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