青氷地域

青氷地域は、南極の氷で覆われた地域で、風による雪の輸送と昇華により、融解がないにもかかわらず氷の表面から正味の質量が失われ、より一般的な南極の白い表面とは対照的な青い表面が形成されます。このような青氷地域は通常、空気と氷の両方の動きが、氷床から出現する山などの地形的障害物によって妨げられ、風による昇華と雪の輸送が正味の積雪量を超える特定の気候条件を生み出すときに形成されます。

南極の氷面積のうち青氷地域と考えられるのはわずか1%程度ですが、青氷地域には多数の隕石が堆積するため、科学的な関心を集めています。これらの隕石は青氷地域に直接落下してそこに留まるか、氷床のどこか別の場所に落下し、氷流によって青氷地域に運ばれます。さらに、青氷地域からは最長270万年前の氷が採取されています。青氷地域は航空機の滑走路として使用されることもあります。

青氷地域は、一般的に滑らかで、しばしば^[1]波打った外観をしており、青色^[2]で、氷の中に気泡がまばらです。^[3]この明るい青色は、氷とその中にある気泡による光の吸収の結果であり、「青氷地域」という名前の由来です。南極平原の白色^[4]とは著しく対照的で、宇宙や航空写真から見ることができますが、^[3]青氷の密度が高いため、レーダー画像では暗い氷のように見えます。^[5]波状または波打った表面は、ほぼ規則的な表面パターンをしていますが、完全に滑らかな青氷地域も存在し、^[6]波打った表面の地形でさえ、空気力学的粗度が非常に低く、おそらくすべての恒久的な自然表面の中で最も低い部類に入ります。^[7]これは、ほとんどの空気力学的抗力は、1センチメートル未満の表面異常によって引き起こされ、より大きな凹凸形状によって引き起こされるものではないためです。^[6]波構造は昇華によって形成されます。^[8]

青氷地帯では氷河上モレーンの発生が報告されている。 ^[9]これらは、氷河に含まれる残骸が融解または昇華により表面に蓄積することで形成される。^[10]氷の中にある小さな窪みはクリオコナイト穴としてよく知られており、岩が氷に埋め込まれた場所に形成されるが、^[4]山岳地帯の青氷地帯には見られない。^[11]

典型的な青氷地域では、平均風速が時速80キロメートル（50マイル）、突風が時速200キロメートル（120マイル）に達する強烈なカタバ風が吹くことが多く、このような風は大量の雪を吹き飛ばしたり巻き上げたりする。 ^[12]これらの地域は通常、同等の積雪地域よりも暖かく、時には6°C（11°F）も暖かいため、輝度温度画像から識別できる。この温暖化は、青氷のアルベドが雪に比べて低いため、より多くの太陽光を吸収してより温まるためである。^[13]また、青氷地域は、その上の気候も変える。^[14]

一般的に定義されているように、青氷地域は融解の証拠がほとんどないか全く見られない。^{[1]そのため、昇華が優勢な氷も存在する}南極のドライ・バレーの氷河や凍った湖は除外されるが、これらは通常の氷河の融解地域に似ている可能性がある。^[4]

青氷地域は、1949年から1952年にかけてノルウェー・イギリス・スウェーデン南極探検隊によって初めて発見されました。^{[15]青氷地域は}南極でのみ確認されていますが、^[4]グリーンランドでも同様の氷の塊が報告されており^[4]、世界中の氷河に青氷が広がっています。^[16]青氷地域は南極の表層氷の約1％を占めるに過ぎません。^[3]しかし、局地的には一般的であり^[11]大陸全体に散在しており、特に沿岸部や山岳地帯に多く見られますが^[14]、海岸線のすぐそばには見られません。^[17]

これらはドロニング・モード・ランド、ランバート氷河の集水域、トランスアンタークティック山脈、ビクトリアランドで発見されている。^[18]南極の個々の場所には、アラン丘陵、^[11]クイーン・ファビオラ山脈（そこにあるヤマト氷原は4,000平方キロメートル（1,500平方マイル）の面積を覆い、最大の氷構造である）、^[19]シャルフェンベルク・ボトネン^[20]およびセール・ロンダーネ山脈の地域が含まれる。^{[4]これらの位置は、特定の}大気圧、気温^[21]および100%未満の相対湿度と相関関係にある。 ^[8]

青氷地域は、降水量や風による輸送量よりも昇華や風によって除去される雪の方が多い地域で、 ^[2]（青）氷の出現につながる。南極大陸の大部分では、融解が起こる沿岸南極大陸と昇華が優勢な青氷地域を除いて、雪が積もる傾向がある。^[1]この昇華は、年間3～350センチメートル（1.2～137.8インチ/年）の積雪水当量の割合で起こり、氷の流れによってバランスが取られ、昇華率は高度とともに減少し^[20]、気温とともに増加する。夏も昇華率は増加するが、冬でも昇華は起こる。^[22]風は表面に残っている雪を取り除き、露出した氷を削り取ることもあるが、削り取りの発生は間違いなく確立されておらず^{[23] 、}摩耗の役割も不明である。^[12]

このような地域は南極大陸の最も寒い地域にも存在し、^[2]平均風速が高く、降水量が少ないのが特徴です。^[19]一度形成されると、滑らかな表面は雪が風ですぐに吹き飛ばされるため積もるのを防ぎ、青い色は太陽光の吸収を増やして昇華を促進します。これらの現象は両方とも青氷地域を維持する働きをし、風によって運ばれた暖かい空気によって青氷地域が風下に拡大する可能性があります。^[24]

青氷地域は山岳地帯によく見られる。おそらく、不規則な表面地形が氷の流れを妨げ、局所的に青氷地域の発達に適した大気条件を作り出している。青氷地域を生成するために不規則な地形が地表に露出している必要はないが^[11]、青氷地域の形成を誘発するには、不規則な地形が氷表面の地形に影響を与えなければならない。その結果、多くの青氷地域は氷の厚さが減少するときに形成され、これは間氷期に起こると仮定されている^[24]が、一般的に青氷地域の過去の歴史はあまりわかっていない。このような地域は、氷床が厚かった氷河期にはまったく存在しなかった可能性がある。^[9]平均風速の変化は、青氷地域で覆われた陸地の短期的な変動を引き起こす。地球温暖化により南極大陸全体の風速が低下し、青氷地域で覆われた陸地の表面積がわずかに減少すると予測されている。^{[25]青氷の} 熱収縮は氷震を引き起こす可能性がある。^[26]クリオコナイトが存在する場合、青氷の中に微生物生態系が形成される可能性があるという証拠がある。^[27]

特定のブルーアイス地域の年代は、そこで発見された隕石の年代から推定されているが、氷の流れによって隕石がさまざまな地域間で再分配されるため、この方法では誤った年代推定値が得られる可能性がある。最も古いブルーアイス地域の年代は最大で250万年前である可能性があり^{[24] 、その中の氷もかなり古く、氷の流れの力学、}放射年代測定、水平地層の発達に基づいて推定される年代は数十万年である。これは、障害物によってブロックされた氷が停滞し、融解速度に見合った速度で移動するためである^{[20] 。しかし、}アランヒルズでは25万年前、ヤマト山脈では7万5千年前、^[9]、ラーセンブルーアイス地域では2万5千年前など、より若い年代のものも見つかっている。^[28]

いくつかのサブタイプが定義されており^[11]、ほとんどの青氷地域を網羅しています。^[19]

• タイプIは障害物の風下に形成され、最も一般的なタイプの青氷領域です^[11]が、他の3つのタイプと比較して通常は小さな表面積しか覆いません。^[19]障害物の高さ（多くの場合山）の50～100倍の長さになることがよくあります。^[11]
• タイプIIは、カタバ風が地表の雪を吹き飛ばし^[11]、氷が出現するまで続きます^[19]。谷の氷河に形成されます^{[11] 。}
• タイプIIIでは、急斜面や平坦な地形でも風が吹いて地表の雪が除去されます。^[19]
• タイプIVは風によって氷河盆地の最も低い部分から雪が除去されて形成される。^[19]

青氷地域は、主にそこに集積する隕石で知られています。隕石は元々どこか別の場所の氷の上に落下し、氷流によって青氷地域に運ばれ、そこで隕石を包んでいた氷が融解して堆積します^[2] 。このメカニズムは、隕石を青氷地域に運ぶコンベアベルトに例えられています。 ^[29]さらに、青氷地域に直接落下した隕石も表されています。表面が古いことが多いため、氷による輸送がなくても多くの隕石が堆積する可能性があります。^[30] 1999年までに、地球上で知られているすべての隕石の大部分を占める、20,000を超える青氷地域からの隕石が知られていました。^[2]

隕石の発見は、青氷地域全体のごく一部でしか発生しておらず^[16]、ほとんどが内陸の青氷地域に限られているのに対し、沿岸地域では隕石がほとんど見られない傾向がある。^[3]これは、低高度では隕石の周囲の氷が太陽熱で溶けて見えなくなる可能性があることを反映しているのかもしれない。^[31]多くの隕石は気候変動の脅威にさらされており、気候変動により隕石が溶けて下にある氷に溶けてしまう可能性がある。^[32]

青氷地域に関する最初の研究は、1949年から1952年にかけてのノルウェー、イギリス、スウェーデンの南極探検隊のときに行われ、その後20年間にわたって主に地質学と地形学の研究が続きました。ヤマト山脈の青氷地域で隕石が発見されたことで、科学的関心が高まり、隕石収集プログラムが数多く開始されました。これにより、青氷地域の氷河学^[2]と力学特性に関する研究も増加し、後に気象学と気候学への影響も明らかになりました。^[1]

青氷地域の硬く平らで滑らかな表面は、南極の一部で航空機の滑走路（青氷滑走路）として使用されてきました。 ^[14]青氷地域の非常に古い氷は過去の気候を再構築するために使用されており、時間解像度は深部氷床コアよりも高い可能性があります。^[14]青氷地域は、150万年前の氷を回収することを目的とした氷床コア掘削の候補地であり、^[33] 270万年前の氷がそのような地域から回収されています。^[34]