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ワシントン – 南極の氷床の頂上付近にある小さな谷は、冬には摂氏マイナス100度(華氏マイナス148度)近くの温度に達することが、新しい研究で判明しました。 研究者によれば、この結果は、地表の気温がどれほど低くなり得るかについての科学者の理解を変える可能性がある。 いくつかの地球観測衛星のセンサーは、南極を包む南極大陸中央部の雪深い高原である東南極高原のいくつかのスポットで、摂氏マイナス93度(華氏マイナス135度)の温度を測定しました。 しかし、研究者たちは新しいデータでその最初の研究を修正し、南極の夜、主に7月と8月に、気温が実際に摂氏マイナス98度(華氏マイナス144度)に達することを発見しました。

5年前に研究者が地球上で最も寒い温度を発見したと最初に発表したとき、気温がここまで下がるには、晴天と微風が持続しなければならないと判断しました。 しかし、新しい研究では、この話にひねりが加えられています。 研究者たちは、南極氷床の小さなくぼみで超低温を観測しました。 超低温で超乾燥した空気は、周囲のわずかに暖かい空気よりも密度が高いので、くぼみに落ちて閉じ込められてしまうのです。 このため、雪面やその上の空気はさらに冷やされ、晴れて穏やかで乾燥した状態に変わり、冷たい空気は大気圏の高いところにある暖かい空気と混ざり合うのです。

マイナス98度という記録は、研究者によれば、地球の表面で起こりうる寒さとほぼ同じであるとのことです。 気温がそこまで下がるには、晴天と乾燥した空気が数日間続く必要があります。 7218>

南極の夏、ボストーク基地近くのキャンプ地での吹きさらしの雪状況。
Credit: Ted Scambos, NSIDC/University of Colorado-Boulder.

最も寒い場所を見つける

東南極高原の標高の高さと南極に近いことから、地球上のどの地域よりも寒い気候であることがわかる。 気象観測所で測定された最低気温は摂氏マイナス89度(華氏マイナス128度)で、1983年7月にロシアのボストーク基地で記録されました

しかし、気象観測所はどこでも気温を測定できるわけではありません。 そこで2013年、Scambos氏らは、いくつかの地球観測衛星のデータを分析し、ボストークで記録された温度よりもさらに低い高原の温度を見つけることができるかどうかを確認することにしました。

新しい研究では、2004年から2016年の南半球の冬の間に収集された衛星データを分析しました。 彼らは、NASAのTerra衛星とAqua衛星に搭載されたMODIS機器からのデータと、NOAAのPolar Operational Environmental Satellitesの機器からのデータを使用した。

研究者は当初、海抜3500メートル(11000フィート)以上の高原の広い領域が、雪面で温度が定期的にマイナス90度(華氏マイナス130度)以下に低下していることを確認した。 観測された最低気温は摂氏マイナス93度(華氏マイナス135度)でした。

MODIS機器のデータは、地上の気象観測所からの気温測定値を使用して較正されています。 2016年、NASAはMODISのデータをより最新の気象観測所の測定値で再校正し、研究者は温度データを再解析しました。 高原の気象条件は変わらなかったが、調整された衛星データは、実際の最低気温が何であったかについて、研究者により正確なイメージを与えた。

彼らは、過去最低気温が、最初に報告したよりも約5℃(華氏9度)低く、摂氏マイナス98度(華氏マイナス144度)程度であることを発見した。

東南極の雪の表面は、絶え間ない風によって「サストルギ」と呼ばれる小さな砂丘のような形をしている
Credit: Ted Scambos, NSIDC/University of Colorado-Boulder.

どこまで寒くなるのか?

スキャンボス氏らは、これらの超低温が見られた地形を分析し、高原の高い尾根の南側にある、氷の表面の深さ2~3メートル(6~9フィート)の小さなくぼみで発生したことを発見しました。

興味深いことに、研究者たちは、何百キロも離れた場所にあるにもかかわらず、14年の間にほぼ正確にその記録的な低温になった場所の群れに気づきました。 そこで研究者たちは考えました。 気温が記録的な低さまで下がるには、空が澄んでいて、数日間空気が乾いていなければならないのです。 気温があるポイントより下がると、空気はゆっくりと冷えていくので、気象条件が変わる前に知覚できるほど寒くなることはないそうです。 このような超低温まで冷却できる条件が持続するのには限界があり、また、この温度で地表から熱を放出するには水蒸気がほとんど存在しなければならないため、大気を通して実際に得られる熱量にも限界があります」と、Scambosは述べています。

研究チームは、冬の間、極寒の地で雪と空気の両方の温度を測定するために、生き残り、動作するように設計された一連の機器を開発しました。

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