基本情報

所属

• 低温科学研究所　附属環オホーツク観測研究センター

職名

• 准教授

学位

• 学術修士（北海道大学）
• 博士(環境科学)（北海道大学）

ホームページURL

http://uotsukirin.com

科研費研究者番号

• 90235739

J-Global ID

• 200901054844695145

研究キーワード

• 環境   古気候   氷河   雪氷   Environment   Paleo climate   Glacier   Glaciology   

研究分野

• 自然科学一般 / 大気水圏科学
• 人文・社会 / 地理学

担当教育組織

•  修士課程　環境科学院
•  博士課程　環境科学院

学歴

• 1989年04月 - 1990年12月   北海道大学大学院   環境科学研究科   環境構造学専攻 博士過程
• 1987年04月 - 1989年   北海道大学大学院   環境科学研究科   環境構造学 修士課程
• 1983年04月 - 1987年03月   早稲田大学   教育学部   地理歴史専修

所属学協会

• 東京地学協会   日本雪氷学会   日本地理学会   

研究活動情報

論文

• Glacier mass change on the Kamchatka Peninsula, Russia, from 2000 to 2016

  Shungo Fukumoto, Shin Sugiyama, Shuntaro Hata, Jun Saito, Takayuki Shiraiwa, Humio Mitsudera

  Journal of Glaciology 1 - 14 2022年07月04日 [査読有り]
   

  Abstract On the Kamchatka Peninsula in the Russian Far East, 405 glaciers with an estimated total mass of 49 Gt were reported in the 1970s. These have been retreating at an accelerated rate since the start of the 21st century. Because glacier studies in this region are scarce, ice loss and its influence on sea level rise and regional environments is poorly understood. In this study, we analyzed satellite data to quantify glacier mass change from 2000 to 2016 in six major glacier-covered regions on the peninsula. The mean rate of the glacier mass change over the study period was −0.46 ± 0.01 m w.e. a⁻¹ (total mass change was −4.9 ± 0.1 Gt, −304.2 ± 9.1 Mt a⁻¹), which is slightly lower than other regions in mid-latitude and subarctic zones. The mass loss accelerated from >−0.33 ± 0.02 m w.e. a⁻¹ in the period 2000–2006/2010 to <−1.65 ± 0.12 m w.e. a⁻¹ in 2006/2010–2015/16. The increase in mass loss is attributed to a rise in average decadal summer temperatures observed in the region (+0.68°C from 1987–99 to 2000–13). Moreover, a recent trend in Pacific decadal oscillation suggests future acceleration of mass loss due to a decline in winter precipitation.
• Importance of Permafrost Wetlands as Dissolved Iron Source for Rivers in the Amur-Mid Basin

  Yuto Tashiro, Muneoki Yoh, Vladimir Shesterkin, Takayuki Shiraiwa, Takeo Onishi, Daisuke Naito

  2022年05月31日 [査読有り]
  
• Estimation of freshwater discharge from the Kamchatka Peninsula to its surrounding oceans

  Muqing Shi, Takayuki Shiraiwa, Humio Mitsudera, Yaroslav Muravyev

  JOURNAL OF HYDROLOGY-REGIONAL STUDIES 36 2021年08月 [査読有り]
   

  Study Region: Kamchatka Peninsula, Russian Federation.Study Focus: The strength of an overturning process of North Pacific sea water originating in the Sea of Okhotsk is determined by the sea water salinity in the area. Recent observations show that the overturning process is important to the entire North Pacific and is statistically related to the precipitation over the Kamchatka Peninsula (KP). This study uses estimations based on specific discharge and the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) to verify and further explore the connection between the terrestrial freshwater discharge from KP and the overturning process.New Hydrological Insights for the Region: Previously inaccessible observed discharge data from 11 major rivers on the KP were obtained and analyzed for the first time. Based on the data we estimate annual discharge from the entire KP using the specific discharge and regression analysis, and we then simulate monthly discharge from the western KP using the SWAT model. Our result shows a significant negative correlation (r(2) = 0.36, p < 0.01) between the interannual variation of sea water salinity in the overturning process area, and the variation of annual freshwater discharge from the western KP, therefore successfully verifies that freshwater discharge from the western KP is a critical factor that affects the strength of the overturning process.
• Seasonal Variations of Dissolved Iron Concentration in Active Layer and Rivers in Permafrost Areas, Russian Far East

  Yuto Tashiro, Muneoki Yoh, Takayuki Shiraiwa, Takeo Onishi, Vladimir Shesterkin, Vladimir Kim

  WATER 12 9 2020年09月 [査読有り]
   

  Dissolved iron (dFe) in boreal rivers may play an important role in primary production in high-latitude oceans. However, iron behavior in soils and dFe discharge mechanism from soil to the rivers are poorly understood. To better understand iron dynamics on the watershed scale, we observed the seasonal changes in dFe and Dissolved Organic Carbon (DOC) concentrations in the river as well as dFe concentration in soil pore waters in permafrost watershed from May to October. During snowmelt season, high dFe production (1.38-4.70 mg L-1) was observed in surface soil pore waters. Correspondingly, riverine dFe and DOC concentrations increased to 1.10 mg L-1 and 32.3 mg L-1, and both were the highest in the year. After spring floods, riverine dFe and DOC concentrations decreased to 0.15 mg L-1 and 7.62 mg L-1, and dFe concentration in surface soil pore waters also decreased to 0.20-1.28 mg L-1. In late July, riverine dFe and DOC concentrations increased to 0.33 mg L-1 and 23.6 mg L-1 in response to heavy rainfall. In August and September, considerable increases in dFe concentrations (2.00-6.90 mg L-1) were observed in subsurface soil pore waters, probably because infiltrated rainwater developed reducing conditions. This dFe production was confirmed widely in permafrost wetlands in valley areas. Overall, permafrost wetlands in valley areas are hotspots of dFe production and greatly contribute to dFe and DOC discharge to rivers, especially during snowmelt and rainy seasons.
• Ice core records of levoglucosan and dehydroabietic and vanillic acids from Aurora Peak in Alaska since the 1660s: a proxy signal of biomass-burning activities in the North Pacific Rim

  Ambarish Pokhrel, Kimitaka Kawamura, Bhagawati Kunwar, Kaori Ono, Akane Tsushima, Osamu Seki, Sumio Matoba, Takayuki Shiraiwa

  ATMOSPHERIC CHEMISTRY AND PHYSICS 20 1 597 - 612 2020年01月 [査読有り]
   

  A 180m long (343 years) ice core was drilled in the saddle of Aurora Peak in Alaska (63.52 degrees N, 146.54 degrees W; elevation: 2825 m) and studied for biomass-burning tracers. Concentrations of levoglucosan and dehydroabietic and vanillic acids exhibit multidecadal variability, with higher spikes in 1678, 1692, 1695, 1716, 1750, 1764, 1756, 1834, 1898, 1913, 1966 and 2005 CE. Historical trends of these compounds showed enhanced biomass-burning activities in the deciduous broadleaf forests, boreal conifer forests, and/or tundra woodland and mountain ecosystems before the 1830s and after the Great Pacific Climate Shift (GPCS). The gradually elevated level of dehydroabietic acid after the GPCS is similar to p-hydroxybenzoic acid (p-HBA) from the Svalbard ice core, suggesting common climate variability in the Northern Hemisphere. The periodic cycle of levoglucosan, which seemed to be associated with the Pacific Decadal Oscillation (PDO), may be more involved with the longrange atmospheric transport than other species. These compounds showed significant correlations with global lowertropospheric temperature anomalies (GLTTAs). The relations of the biomass-burning tracers with the PDO and GLTTA in this study suggest that their emission, frequency and deposition are controlled by the climate-driven forces. In addition, historical trends of dehydroabietic and vanillic acids (burning products of resin and lignin, respectively) from our ice core demonstrate the Northern Hemispheric connections to the common source regions as suggested from other ice core studies from Svalbard, Akademii Nauk and Tunu Greenland in the Northern Hemisphere.
• Dissolved iron transport from land to river/estuary: Land-use and land-cover impacts on dissolved iron discharges

  Takayuki Shiraiwa

  NIPPON SUISAN GAKKAISHI 83 6 1011 - 1011 2017年 [査読無し]
  
• Temporal Variation in Iron Flux Deposition onto the Northern North Pacific Reconstructed from an Ice Core Drilled at Mount Wrangell, Alaska

  Hirotaka Sasaki, Sumito Matoba, Takayuki Shiraiwa, Carl S. Benson

  SOLA 12 287 - 290 2016年11月 [査読有り][通常論文]
   

  To quantify the atmospheric iron deposition on the northern North Pacific region, we measured concentrations of iron in ice cores drilled at Mount Wrangell, Alaska, in 2003 and 2004. The iron concentration profile from 1981 to 2003 showed seasonal peaks each spring. This variation was similar to the seasonal variation in the concentration of mineral dust in the atmosphere in the North Pacific region. The annual iron fluxes calculated from the ice core records ranged from 3.2 to 27.0 mg m(-2) yr(-1), and the temporal variation in the iron lux was significantly correlated with the frequency of severe dust storms occurrence on the East Asian continent (r = 0.65, p < 0.05) and the total number of Kosa days observed in Japan (r = 0.64-0.66, p < 0.05), but not with the precipitation amount in Alaska. We concluded that the amount of iron deposition onto the northern North Pacific is controlled mainly by the emission of dust from the east Asian continent and not by scavenging processes in Alaska.
• Historical Trends of Biogenic SOA Tracers in an Ice Core from Kamchatka Peninsula

  Pingqing Fu, Kimitaka Kawamura, Osamu Seki, Yusuke Izawa, Takayuki Shiraiwa, Kirsti Ashworth

  ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY LETTERS 3 10 351 - 358 2016年10月 [査読有り][通常論文]
   

  Biogenic secondary organic aerosol (SOA) is ubiquitous in the Earth's atmosphere, influencing climate and air quality. However, the historical trend of biogenic SOA is not well known. Here, we report for the first time the major isoprene- and monoterpene-derived SOA tracers preserved in an ice core from the Kamchatka Peninsula. Significant variations are recorded during the past 300 years with lower concentrations in the early-to-middle 19th century and higher concentrations in the preindustrial period and the present day. We discovered that isoprene SOA tracers were more abundant in the preindustrial period than the present day, while monoterpene SOA tracers stay almost unchanged. The causes of the observed variability are complex, depending on atmospheric circulation, changes in emissions, and other factors such as tropospheric oxidative capacity. Our data presents an unprecedented opportunity to shed light on the formation, evolution, and fate of atmospheric aerosols and to constrain the uncertainties associated with modeling their atmospheric concentrations.
• Ice core records of monoterpene- and isoprene-SOA tracers from Aurora Peak in Alaska since 1660s: Implication for climate change variability in the North Pacific Rim

  Ambarish Pokhrel, Kimitaka Kawamura, Kaori Ono, Osamu Seki, Pingqing Fu, Sumio Matoba, Takayuki Shiraiwa

  ATMOSPHERIC ENVIRONMENT 130 105 - 112 2016年04月 [査読有り][通常論文]
   

  Monoterpene and isoprene secondary organic aerosol (SOA) tracers are reported for the first time in an Alaskan ice core to better understand the biological source strength before and after the industrial revolution in the Northern Hemisphere. We found significantly high concentrations of monoterpene- and isoprene-SOA tracers (e.g., pinic, pinonic, and 2-methylglyceric acids, 2-methylthreitol and 2-methylerythritol) in the ice core, which show historical trends with good correlation to each other since 1660s. They show positive correlations with sugar compounds (e.g., mannitol, fructose, glucose, inositol and sucrose), and anti-correlations with alpha-dicarbonyls (glyoxal and methylglyoxal) and fatty acids (e.g., C-18:1) in the same ice core. These results suggest similar sources and transport pathways for monoterpene- and isoprene-SOA tracers. In addition, we found that concentrations of C-5-alkene triols (e.g., 3-methyl-2,3,4-trihydroxy-1-butene, cis-2-methyl 1,3,4-trihydroxy-1-butene and trans-2-methyl-1,3,4-trihydroxy-1-butene) in the ice core have increased after the Great Pacific Climate Shift (late 1970s). They show positive correlations with a-dicarbonyls and fatty acids (e.g., C-18:1) in the ice core, suggesting that enhanced oceanic emissions of biogenic organic compounds through the marine boundary layer are recorded in the ice core from Alaska. Photochemical oxidation process for these monoterpene- and isoprene-/sesquiterpene-SOA tracers are suggested to be linked with the periodicity of multi-decadal climate oscillations and retreat of sea ice in the Northern Hemisphere. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
• アムール川流域における溶存鉄生成メカニズムのモデル化 (陸海結合システム)

  大西 健夫, 楊 宗興, 白岩 孝行, 長尾 誠也

  低温科学 74 13 - 20 北海道大学低温科学研究所 2016年 [査読無し][通常論文]
   

  アムール川流域からは高濃度の溶存鉄が供給され，オホーツク海の生物生産に深く関与していることが示唆されている．溶存鉄の生物地球科学的プロセスには未解明な点もあるが，流域というマクロな視点にもとづき経験的な生成量予測モデル構築に成功した．しかし，1990年代後半に溶存鉄濃度の急激な上昇が観測され，この要因は解明されていない．このメカニズム解明には複数の要因が関わっていると考えられるが，永久凍土の挙動が深く関わっている可能性が高い．観測とモデリングを通しての溶存鉄生成メカニズムの解明を考察する．
• Lake ice formation processes and thickness evolution at Lake Abashiri, Hokkaido, Japan

  Yu Ohata, Takenobu Toyota, Takayuki Shiraiwa

  JOURNAL OF GLACIOLOGY 62 233 563 - 578 2016年 [査読有り]
   

  Lake-ice properties at Lake Abashiri, Hokkaido, Japan, were examined using field observations and a 1-D thermodynamic model to clarify formation processes at mid-latitudes subject to significant snowfall as well as moderate air temperature. At all lake sites examined, the ice comprised two distinct layers: a snow ice (SI) layer on top and a congelation ice (CI) layer below. The SI layer occupied as much as 29-73% of the total ice thickness, a much greater fraction than that reported for lakes at Arctic high latitudes. In the model, the CI growth rate was estimated using the traditional heat budget method, while the SI growth rate was calculated assuming the excessive snowfall from the isostatic balance is converted to SI by a snow compression rate (beta) with the surface melting rate added when the surface heat budget becomes positive. By tuning the value of beta to the observational results of SI thickness, the model outcome successfully reproduced the observational thicknesses of CI and SI, and the break-up date of the lake. Essentially, the model findings show how snow and its formation into SI reduce, by about half, the seasonal variability of total ice thickness.
• Carbonaceous aerosol tracers in ice-cores record multi-decadal climate oscillations

  Seki Osamu, Kawamura Kimitaka, Bendle James A. P, Izawa Yusuke, Suzuki Ikuko, Shiraiwa Takayuki, Fujii Yoshiyuki

  SCIENTIFIC REPORTS 5 2015年09月28日 [査読有り][通常論文]
   

  Carbonaceous aerosols influence the climate via direct and indirect effects on radiative balance. However, the factors controlling the emissions, transport and role of carbonaceous aerosols in the climate system are highly uncertain. Here we investigate organic tracers in ice cores from Greenland and Kamchatka and find that, throughout the period covered by the records (1550 to 2000 CE), the concentrations and composition of biomass burning-, soil bacterial-and plant wax-tracers correspond to Arctic and regional temperatures as well as the warm season Arctic Oscillation (AO) over multi-decadal time-scales. Specifically, order of magnitude decreases (increases) in abundances of ice-core organic tracers, likely representing significant decreases (increases) in the atmospheric loading of carbonaceous aerosols, occur during colder (warmer) phases in the high latitudinal Northern Hemisphere. This raises questions about causality and possible carbonaceous aerosol feedback mechanisms. Our work opens new avenues for ice core research. Translating concentrations of organic tracers (mu g/kg-ice or TOC) from ice-cores, into estimates of the atmospheric loading of carbonaceous aerosols (mu g/m(3)) combined with new model constraints on the strength and sign of climate forcing by carbonaceous aerosols should be a priority for future research.
• 網走湖における湖氷形成過程と氷厚推移

  大畑 有, 豊田 威信, 白岩 孝行

  雪氷研究大会講演要旨集 2015 33 - 33 公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会 2015年
• Reconstruction of recent climate change in Alaska from the Aurora Peak ice core, central Alaska

  A. Tsushima, S. Matoba, T. Shiraiwa, S. Okamoto, H. Sasaki, D. J. Solie, K. Yoshikawa

  CLIMATE OF THE PAST 11 2 217 - 226 2015年 [査読有り][通常論文]
   

  A 180.17m ice core was drilled at Aurora Peak in the central part of the Alaska Range, Alaska, in 2008 to allow reconstruction of centennial-scale climate change in the northern North Pacific. The 10m depth temperature in the borehole was -2.2 degrees C, which corresponded to the annual mean air temperature at the drilling site. In this ice core, there were many melt-refreeze layers due to high temperature and/or strong insolation during summer seasons. We analyzed stable hydrogen isotopes (delta D) and chemical species in the ice core. The ice core age was determined by annual counts of delta D and seasonal cycles of Na+, and we used reference horizons of tritium peaks in 1963 and 1964, major volcanic eruptions of Mount Spurr in 1992 and Mount Katmai in 1912, and a large forest fire in 2004 as age controls. Here, we show that the chronology of the Aurora Peak ice core from 95.61m to the top corresponds to the period from 1900 to the summer season of 2008, with a dating error of +/- 3 years. We estimated that the mean accumulation rate from 1997 to 2007 (except for 2004) was 2.04mw.eq.yr(-1). Our results suggest that temporal variations in delta D and annual accumulation rates are strongly related to shifts in the Pacific Decadal Oscillation index (PDOI). The remarkable increase in annual precipitation since the 1970s has likely been the result of enhanced storm activity associated with shifts in the PDOI during winter in the Gulf of Alaska.
• Ice core profiles of saturated fatty acids (C-12:0-C-30:0) and oleic acid (C-18:1) from southern Alaska since 1734 AD: A link to climate change in the Northern Hemisphere

  Ambarish Pokhrel, Kimitaka Kawamura, Osamu Seki, Sumio Matoba, Takayuki Shiraiwa

  ATMOSPHERIC ENVIRONMENT 100 202 - 209 2015年01月 [査読有り]
   

  An ice core drilled at Aurora Peak in southeast Alaska was analyzed for homologous series of straight chain fatty acids (C-12:0-C-30:0) including unsaturated fatty acid (oleic acid) using gas chromatography (GC/FID) and GC/mass spectrometry (GC/MS). Molecular distributions of fatty acids are characterized by even carbon number predominance with a peak at palmitic acid (C-16:0, av. 20.3 +/- SD. 29.8 ng/g-ice) followed by oleic acid (C-18:1, 19.6 +/- 38.6 ng/g-ice) and myristic acid (C-14:0, 15.3 +/- 21.9 ng/g-ice). The historical trends of short-chain fatty acids, together with correlation analysis with inorganic ions and organic tracers suggest that short-chain fatty acids (except for C-12:0 and C-15:0) were mainly derived from sea surface micro layers through bubble bursting mechanism and transported over the glacier through the atmosphere. This atmospheric transport process is suggested to be linked with Kamchatka ice core SD record from Northeast Asia and Greenland Temperature Anomaly (GTA). In contrast, long-chain fatty acids (C-20.0-C-30:0) are originated from terrestrial higher plants, soil organic matter and dusts, which are also linked with GTA. Hence, this study suggests that Alaskan fatty acids are strongly influenced by Pacific Decadal Oscillation/North Pacific Gyre Oscillation and/or extra tropical North Pacific surface climate and Arctic oscillation. We also found that decadal scale variability of C-18:1/C-18:0 ratios in the Aurora Peak ice core correlate with the Kamchatka ice core SD, which reflects climate oscillations in the North Pacific. This study suggests that photochemical aging of organic aerosols could be controlled by climate periodicity. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.
• Quantitative evaluation of iron transport processes in the Sea of Okhotsk

  Jun Nishioka, Takeshi Nakatsuka, Kazuya Ono, Yu. N. Volkov, Alexey Scherbinin, Takayuki Shiraiwa

  PROGRESS IN OCEANOGRAPHY 126 180 - 193 2014年08月 [査読有り]
   

  Comprehensive observations of the iron (Fe) distribution in the western Sea of Okhotsk were conducted and revealed the existence of two Fe transport processes in the sub-polar marginal sea. One transport process is Fe loading from the Amur River and transport by the East Sakhalin Current (ESC), and the other is Fe transport by the intermediate water (part of which was reported by Nishioka et al., 2007). Here, we report on quantitative evaluations of these two Fe transport processes. The surface dissolved Fe (Diss-Fe) and low salinity water distribution clearly indicate the influence of Fe discharge from the Amur River and the Fe that is transported by the East Sakhalin Current. The amounts of total dissolvable Fe (TD-Fe) and Diss-Fe that cross the surface of the northeast Sakhalin coastal area are estimated at 9.0 x 10(8) - similar to 1.3 x 10(9) g yr(-1) and 1.0 x 10(8) similar to 1.5 x 10(8) g yr(-1), respectively. Although the ESC surface transport system along the Sakhalin coast is effective, the length-scale estimation of TD-Fe transport indicated that only 1.5% of the Fe at the mouth of the Amur River reached 52 degrees N, which may be due to scavenging by biological particulates. High Fe anomalies were observed at the bottom of the continental shelf and the shelf break along the Sakhalin coast. The extremely low temperature and low N* water indicate that Fe resuspension due to the reducing properties of sediment occurred on the shelf and that the Fe was introduced to Dense Shelf Water (DSW) by tidal mixing. We estimate that the amounts of TD-Fe and Diss-Fe involved in the DSW on the continental shelf are 8.8 x 10(10) similar to 2.5 x 10(11) g yr(-1) and 2.3 x 10(9) - similar to 6.6 x 10(9) g yr(-1), respectively. Length-scale estimates of TD-Fe transport indicate that 20% of the TD-Fe on the continental shelf remained in the Kuril Basin; thus, the TD-Fe in the intermediate water was efficiently transported to the Kuril Basin. These results indicate that two orders of magnitude more Fe is derived from the continental shelf by the intermediate water than by surface water and that Fe is transported a greater distance by intermediate water than by the surface layer. Additionally, the Fe that reached the Kuril Straits was mixed by intensive tidal mixing and influenced the vertical profiles of the water columns on both sides of the Kuril Straits in the Kuril Basin and the Oyashio region. Our quantitative evaluation also indicates other Fe inputs around the Kuril Strait. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.
• Accumulation reconstruction and water isotope analysis for 1736-1997 of an ice core from the Ushkovsky volcano, Kamchatka, and their relationships to North Pacific climate records

  Tatsuru Sato, Takayuki Shiraiwa, Ralf Greve, Hakime Seddik, Erik Edelmann, Thomas Zwinger

  Climate of the Past 10 1 393 - 404 2014年02月 [査読有り][通常論文]
   

  An ice core was retrieved in June 1998 from the Gorshkov crater glacier at the top of the Ushkovsky volcano, in central Kamchatka. This ice core is one of only two recovered from Kamchatka so far, thus filling a gap in the regional instrumental climate network. Hydrogen isotope (δD) analyses and past accumulation reconstructions were conducted for the top 140.7 m of the core, spanning 1736-1997. Two accumulation reconstruction methods were developed and applied with the Salamatin and the Elmer/Ice firn-ice dynamics models, revealing a slightly increasing or nearly stable trend, respectively. Wavelet analysis shows that the ice core records have significant decadal and multi-decadal variabilities at different times. Around 1880 the multi-decadal variability of δD became lost and its average value increased by 6%. The multi-decadal variability of reconstructed accumulation rates changed at around 1850. Reconstructed accumulation variations agree with ages of moraines in Kamchatka. Ice core signals were significantly correlated with North Pacific sea surface temperature (SST) and surface temperature (2 m temperature). δD correlates with the North Pacific Gyre Oscillation (NPGO) index after the climate regime shift in 1976/1977, but not before that. Therefore, our findings imply that the ice core record contains various information on the local, regional and large-scale climate variability in the North Pacific region. Understanding all detailed mechanisms behind the time-dependent connections between these climate patterns is challenging and requires further efforts towards multi-proxy analysis and climate modelling.
• Alpine ice-core drilling in the North Pacific region

  Sumito Matoba, Kunio Shimbori, Takayuki Shiraiwa

  ANNALS OF GLACIOLOGY 55 68 83 - 87 2014年 [査読有り][通常論文]
   

  The Institute of Low Temperature Science at Hokkaido University conducted ice-core drilling in alpine glaciers in the northern North Pacific region to reconstruct climate change in this region for the past few hundred years. We drilled two ice cores in the Kamchatka Peninsula, Russia. An ice core with a length of 211 m was drilled on a glacier at the summit caldera of Ushkovsky mountain in 1998. A second core, with a length of 115 m (until bedrock was reached), was drilled on a glacier at the summit caldera of Ichinsky mountain in 2006. We drilled three further ice cores in Alaska, USA. Two ice cores with lengths of 50 and 212 m were drilled on a glacier at the summit caldera of Mount Wrangell in 2003 and 2004. The third ice core was drilled on the ice divide among three glaciers, Black Rapids, Trident and Susitna glaciers, which represent a flat saddle north of Aurora Peak in the Alaska Range. This paper details the field operations and characteristics of the different ice-drilling systems used and the problems encountered.
• Intensive mixing along an island chain controls oceanic biogeochemical cycles

  Nishioka Jun, Nakatsuka Takeshi, Watanabe Yutaka W, Yasuda Ichiro, Kuma Kenshi, Ogawa Hiroshi, Ebuchi Naoto, Scherbinin Alexey, Volkov Yuri N, Shiraiwa Takayuki, Wakatsuchi Masaaki

  GLOBAL BIOGEOCHEMICAL CYCLES 27 3 920 - 929 Amer geophysical union 2013年09月 [査読有り][通常論文]
   

  The subarctic Pacific is a high-nutrient low-chlorophyll (HNLC) region in which phytoplankton growth is broadly limited by iron (Fe) availability. However, even with Fe limitation, the western subarctic Pacific (WSP) has significant phytoplankton growth and greater seasonal variability in lower trophic levels than the eastern subarctic Pacific. Therefore, differences in Fe supply must explain the west-to-east decrease in seasonal phytoplankton growth. The Fe flux to the euphotic zone in the WSP occurs at a moderate value, in that it is significantly higher than its value on the eastern side, yet it is not sufficient enough to cause widespread macronutrient depletion, that is, HNLC status is maintained. Although we recognize several Fe supply processes in the WSP, the mechanisms that account for this moderate value of Fe supply have not previously been explained. Here we demonstrate the pivotal role of tidal mixing in the Kuril Islands chain (KIC) for determining the moderate value. A basin-scale meridional Fe section shows that Fe derived from sediments in the Sea of Okhotsk is discharged through the KIC into the intermediate water masses (similar to 800m) of the western North Pacific. The redistribution of this Fe-rich intermediate water by intensive mixing as it crosses the KIC is the predominant process determining the ratio of micronutrient (Fe) to macronutrients (e.g., nitrate) in subsurface waters. This ratio can quantitatively explain the differences in surface macronutrient consumption between the western and eastern subarctic, as well as the general formation and biogeochemistry of HNLC waters of the subarctic North Pacific.
• 網走湖における湖氷形成過程

  大畑 有, 白岩 孝行

  雪氷研究大会講演要旨集 2013 38  公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会 2013年
• Ice core records of biomass burning tracers (levoglucosan and dehydroabietic, vanillic and p-hydroxybenzoic acids) and total organic carbon for past 300 years in the Kamchatka Peninsula, Northeast Asia

  Kimitaka Kawamura, Yusuke Izawa, Michihiro Mochida, Takayuki Shiraiwa

  GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA 99 317 - 329 2012年12月 [査読有り]
   

  We successfully detected biomass burning tracers including levoglucosan and vanillic, p-hydroxybenzoic and dehydroabietic acids in an ice core (153 m long, ca. 300 years old) taken from Ushkovsky ice cap (altitude, 3903 m), the Kamchatka Peninsula, Northeast Asia. Concentrations of total organic carbon (TOC) were also determined in the ice core. Levoglucosan, which is produced by pyrolysis of cellulose and hemicellulose and thus is a general tracer of biomass burning, showed sporadic peaks in the years of 1705, 1759, 1883, 1915, 1949 and 1972, with the largest peak in 1949. However, its concentrations did not show a systematic increase in the last century although the concentration peaks seemingly corresponded to the higher ambient temperatures in the northern high latitudes. In contrast, dehydroabietic acid, a specific tracer of the pyrolysis of conifer resin, showed a gradual increase from the early 1900s to 1990s with a significant peak in 1970. Contributions of dehydroabietic acid to TOC also showed an increasing trend for the 20th century. Similarly, vanillic and p-hydroxybenzoic acids presented higher concentrations in the last half-century with sporadic peaks in 1705, 1759 and 1949. This study showed that general biomass burning tracers such as levoglucosan have been sporadically transported over the glacier of the Kamchatka Peninsula. In contrast, the ice core record of dehydroabietic acid indicated that fires of boreal conifer forest have more frequently and increasingly occurred in Far East and Siberia during the last century and transported to the Northwestern Pacific. The present study demonstrates that organic tracers of biomass burning preserved in ice core could provide historical records of biomass burning and boreal forest fires. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.
• オホーツク海・親潮の巨大魚附林としてのアムール川流域

  白岩 孝行

  日本地理学会発表要旨集 2012s 100086  公益社団法人 日本地理学会 2012年 

  オホーツク海と親潮の基礎生産に果たすアムール川の役割を評価するプロジェクトを実施した。その結果、世界最高位を誇るオホーツク海と親潮の基礎生産量は、アムール川流域に起源を持ち、アムール川によってオホーツク海に供給される溶存鉄によって支えられている可能性が高いことを発見した。溶存鉄は、植物プランクトンの光合成における硝酸還元に利用されており、その難水溶性のために外洋では一般に枯渇している。冬期の鉛直混合によって、海洋表層の栄養塩（N, P, Si）が豊富なオホーツク海や親潮は、アムール川起源の溶存鉄によって、春季に顕著なプランクトンブルームが発生することを確認した。これは、オホーツク海や親潮にとって、アムール川流域が”魚附林（うおつきりん）”であることを意味する。
• Glacier flow measurement and radio-echo sounding at Aurora Peak, Alaska, in 2008

  Takehiro Fukuda, Shin Sugiyama, Sumito Matoba, Takayuki Shiraiwa

  ANNALS OF GLACIOLOGY 52 58 138 - 142 2011年 [査読有り]
   

  As part of a deep ice-core drilling project, GPS and ice-radar measurements were made in the vicinity of Aurora Peak, Alaska, USA. Surface and bed elevation maps were obtained over an area of 400 m x 700 m, which includes the drilling site. Surface flow velocity was measured at 18 locations in the same area. The results showed that the drilling site was situated on a gentle north-south ridge with saddle-shaped surface geometry. The horizontal ice-flow velocity at the drilling site was <0.5 m a(-1) and the ice generally flowed eastward and westward along the surface slope. The glacier bed slopes to the east and has more complex topography than the ice surface. The drilling site was situated above a bedrock dip, with an ice thickness of 252 +/- 10 m. These data constitute important information for estimating the effect of ice flow to the ice core retrieved from the depth of up to 180.17 m.
• Records of sea-ice extent and air temperature at the Sea of Okhotsk from an ice core of Mount Ichinsky, Kamchatka

  Sumito Matoba, Takayuki Shiraiwa, Akane Tsushima, Hirotaka Sasaki, Yaroslav D. Muravyev

  ANNALS OF GLACIOLOGY 52 58 44 - 50 2011年 [査読有り][通常論文]
   

  The Sea of Okhotsk is the southernmost area in the Northern Hemisphere where seasonal sea ice is produced every year. The formation of sea ice drives thermohaline circulation in the Sea of Okhotsk, and this circulation supports the high productivity in the region. However, recent reports have indicated that sea-ice production in the Sea of Okhotsk is decreasing, raising concern that the decreased sea ice will affect not only circulation but also biological productivity in the sea. To reconstruct climatic changes in the Sea of Okhotsk region, we analyzed an ice core obtained from Ichinskaya Sopka (Mount Ichinsky), Kamchatka. We assumed that the remarkable negative peaks of delta D in the ice core were caused by expansion of sea ice in the Sea of Okhotsk. Melt feature percentage (MFP), which indicates summer snowmelt, showed high values in the 1950-60s and the mid-1990s-2000s. The high MFP in the 1950-60s was assumed to be caused by an increase in cyclone activity reaching Kamchatka during a negative period of the Pacific Decadal Oscillation index, and that in the 1990-2000s may reflect the increase in solar irradiation during a positive period of the summer Arctic Oscillation index.
• 巨大河川の水と恵み―北方河川・アムール川流域の人間活動が与えた影響を考える―

  春山 成子, シャーモフ V. V, 川東 正幸, GANZEY Sergey, ERMOSHIN Victor, MISHINA Natalia, 近藤 昭彦, 増田 佳孝, LE Hailan, 室岡 瑞恵, 柿澤 宏昭, 白岩 孝行, 朴 紅, 山根 正伸, 立花 義弘, 大島 和弘, 小木 雅代, SHAMAKIN Andrey B, 氷見山 幸夫, YAN Baixing, PAN Xiaofeng, PAN Yuepeng, 大西 健夫, 楊 宗興, 柴田 英昭, 長尾 誠也

  E-journal GEO 4 2 138 - 144 公益社団法人 日本地理学会 2010年 [査読無し][通常論文]
  
• アムール川とオホーツク海 : 陸海境界・国境を越えた環境システムの発見と保全

  白岩 孝行

  境界研究 1 181 - 185 北海道大学スラブ研究センター内 グローバルCOEプログラム「境界研究の拠点形成：スラブ・ユーラシアと世界」 2010年
• 北太平洋西部亜寒帯親潮域の基礎生産を支えるアムール川流域－「巨大」魚付林仮説－

  白岩 孝行

  日本地理学会発表要旨集 2009s 235 - 235 公益社団法人 日本地理学会 2009年 

  アムール川流域は植物プランクトンの成長に必須の溶存鉄を供給することにより、亜寒帯太平洋親潮域の基礎生産に重要な役割を果たしていることがわかってきた。溶存鉄は、アムール川流域の森林や湿地に起源をもつ鉄とフルボ酸の錯体として存在するので、土地被覆条件の変化がオホーツク海や親潮域の基礎生産の変化に影響を与える可能性がある。 上述した陸地と海洋のつながりは、日本の概念である「魚付林」を想起させる。しかし、アムール川－オホーツク海－親潮のつながりは、従来の魚付林に比べより強固であり、更に重要なことには、世界で初めて提唱される大陸規模の陸面と外洋とのつながりである。そこで、我々はこの考えを、『「巨大」魚付林仮説』として提唱する。この仮説を立証すべく、我々は2005年以降、様々な科学調査を遂行しており、現在ではほぼ立証されたと考えている。 『「巨大」魚付林』は栄養塩、微量元素、汚染物質などの様々な物質を上流から下流へと運搬する自然系として捉えることもできる。これらの物質のフラックスは、農業、林業、産業といった様々な人為的活動によって大きく変化する。そして、この人為的活動は、地域や多国間を通じて生じる社会、政治、経済的な状況に影響を受け、往々にしてこれらには、下流域の利害関係者が密接に関わっている。それゆえ、『「巨大」魚付林』を、国境を越えた物質、情報、財を循環させる社会システムと捉えることもまた可能である。 『「巨大」魚付林』を保全する仕組みはその重要性やユニークさにかかわらず、まだ存在しない。これは主としてアムール川流域やオホーツク海が置かれている地政学的状況に依っている。長期間続く政治的緊張がこの地域の環境悪化を一般の目から遠ざけてきたためである。我々は、『「巨大」魚付林』とその重要性を国内、国外に知らしめ、ロシアや中国の研究者と共同で、2009年度末までにその保全のためのアジェンダを提出する計画である。
• Glacier mass balance interpreted from biological analysis of firn cores in the Chilean lake district

  santibañez P., Kohshima S., Scheihing R., Jaramillo J., Shiraiwa Takayuki, Matoba Sumito, Kanda D., Labarca P., Casassa G.

  Journal of Glaciology 54 186 452 - 462 International Glaciological Society 2008年07月 [査読有り]
   

  The first analyses of biological components in glaciers of the Chilean lake district are presented based on microalgae biovolume, pollen and other microorganisms detected in shallow ( 10 m) firn/ice cores. Three cores were retrieved, two at Volca´n Mocho-Choshuenco (398550 S, 728020W; summit at 2422ma.s.l; east glacier at 2000ma.s.l.), and one at the summit of Volca´n Osorno (418060 S, 728300W; 2652ma.s.l.). Microalgae, protozoa and pollen quantified in the samples obtained from the two summit cores show clear fluctuations interpreted as seasonal signs. In contrast, dD and many chemical species from the summit cores show strong dampening at depth, probably due to water percolation. The limited information provided by isotopic and chemical analyses is used to support the seasonal interpretation of biological parameters from the summit cores, with microorganism maxima inferred to occur in summer and pollen maxima in spring. A good comparison is found between massbalance estimations from the Volca´n Mocho-Choshuenco summit core and values obtained near that site by means of the stake method. It is concluded that biological analyses of firn/ice cores provide reliable estimations of annual and seasonal markers from these temperate glaciers.
• Seasonality of snow accumulation at Mount Wrangell, Alaska, USA

  Syosaku Kanamori, Carl S. Benson, Martin Truffer, Sumito Matoba, Daniel J. Solie, Takayuki Shiraiwa

  JOURNAL OF GLACIOLOGY 54 185 273 - 278 2008年 [査読有り]
   

  We recorded the burial times of temperature sensors mounted on a specially constructed tower to determine snow accumulation during individual storms in the summit caldera of Mount Wrangell, Alaska, USA, (62 degrees N, 144 degrees W; 4100 m a.s.l.) during the accumulation year June 2005 to June 2006. The experiment showed most of the accumulation occurred in episodic large storms, and half of the total accumulation was delivered in late summer. The timing of individual events correlated well with storms recorded upwind, at Cordova, the closest Pacific coastal weather station (200 km south-southeast), although the magnitude of events showed only poor correlation. Hence, snow accumulation at Mount Wrangell appears to be a reflection of synoptic-scale regional weather systems. The accumulation at Mount Wrangell's summit (>2.5 m w.e.) exceeded the precipitation at Cordova. Although the direct relationship between accumulation of individual storms at the summit of Mount Wrangell and precipitation events at Cordova may be unique in the region, it is useful for interpreting ice cores obtained on Mount Wrangell. This is especially the case here because the high rate of accumulation allows high time resolution within the core.
• Climate reconstruction since the Little Ice Age by modelling Koryto glacier, Kamchatka Peninsula, Russia

  Yamaguchi Satoru, Naruse Renji, Shiraiwa Takayuki

  JOURNAL OF GLACIOLOGY 54 184 125 - 130 International Glaciological Society 2008年 [査読有り][通常論文]
   

  Based on the field data at Koryto glacier, Kamchatka Peninsula, Russia, we constructed a one-dimensional numerical glacier model which fits the behaviour of the glacier. The analysis of meteorological data from the nearby station suggests that the recent rapid retreat of the glacier since the mid-20th century is likely to be due to a decrease in winter precipitation. Using the geographical data of the glacier terminus variations from 1711 to 1930, we reconstructed the fluctuation in the equilibriumline altitude by means of the glacier model.With summer temperatures inferred from tree-ring data, the model suggests that the winter precipitation from the mid-19th to the early 20th century was about 10% less than that at present. This trend is close to consistent with ice-core results from the nearby ice cap in the central Kamchatka Peninsula.
• Intra-annual variations in atmospheric dust and tritium in the North Pacific region detected from an ice core from Mount Wrangell, Alaska

  Teppei J. Yasunari, Takayuki Shiraiwa, Syosaku Kanamori, Yoshiyuki Fujii, Makoto Igarashi, Koji Yamazaki, Carl S. Benson, Takeo Hondoh

  JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES 112 D10 2007年05月 [査読有り][通常論文]
   

  [1] The North Pacific is subject to various seasonal climate phenomena and material circulations. Therefore intra-annual ice core data are necessary for an assessment of the climate variations. To assess past variations, a 50-m ice core was drilled at the summit of Mount Wrangell Volcano, Alaska. The dust number, tritium concentrations, and stable hydrogen isotope were analyzed. The period covered was from 1992 to 2002. We found that the concentrations of both fine dust (0.52 - 1.00 mu m), an indicator of long-range transport, and coarse dust (1.00 - 8.00 mu m) increased together every spring. Moreover, their concentrations increased drastically after 2000, corresponding to the recent increase in Asian dust outbreaks in spring. Additionally, an increase in the spring of 2001 corresponded to the largest dust storm recorded in east Asia since 1979. Therefore our findings imply that Asian dust strongly polluted Mount Wrangell every spring. The stratospheric tracer, tritium, had late spring maxima almost every year, and we found this useful for ice core dating to identify late spring in the North Pacific region. We also found that a high positive annual correlation existed between the calculated tritium and fine dust fluxes from late spring to summer. We propose that an annual relationship between the stratosphere-troposphere exchange and Asian dust storm are most closely connected in late spring because their activities are weak in summer. The Mount Wrangell ice core is important and useful for assessing the dust and tritium circulation in the distant past around the North Pacific with probable intra-annual timescale information.
• アラスカ，ランゲル山コアの精密密度による古環境復元

  金森 晶作, 白岩 孝行, 的場 澄人, 安成 哲平

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2007 2 - 2 公益社団法人 日本雪氷学会 2007年
• The glaciological expedition to Mount Ichinsky, Kamchatka, Russia

  Matoba Sumito, Ushakov Sergey V., Shimbori Kunio, Sasaki Hirotaka, Yamasaki Tetsuhide, Ovshannikov Alexander A., Manevich Alexander G., Zhideleeva Tatyana M., Kutuzov Stanislav, Muravyev Yaroslav D., Shiraiwa Takayuki

  Bulletin of Glaciological Research 24 79 - 85 Japanese Society of Snow and Ice 2007年01月 [査読有り]
   

  During summer 2006, we carried out ice-core drilling to bedrock on a glacier at the summit of Mount Ichinsky, Kamchatka, Russia, and recovered a 115-m-long ice core. We also prepared samples, performed ice-core analyses in-situ, and measured the borehole temperature. The temperature of the borehole was -13℃ at 10m depth, and the pore close-off depth was 25m. The melt-feature percentage, or the thickness of frozen ice layers in a 1-m-long section of ice core, varied from 10% to 100%. These ice layers were formed by both rainfall, surface melting, and frost on the glacier surface, which we observed during our expedition. We hypothesize that the fluctuations in the proportion of ice layers show climatic variation in Kamchatka.
• A full Stokes-flow thermo-mechanical model for firn and ice applied to the Gorshkov crater glacier, Kamchatka

  Thomas Zwinger, Ralf Greve, Olivier Gagliardini, Takayuki Shiraiwa, Mikko Lyly

  ANNALS OF GLACIOLOGY, VOL 45, 2007 45 29 - + 2007年 [査読有り]
   

  The Gorshkov crater glacier at Ushkovsky volcano, Kamchatka, is characterized by a large aspect ratio and special thermodynamic conditions at the bedrock caused by a locally enhanced and spatially varying geothermal heat flux. Furthermore, large parts of this glacier consist of firn rather than pure ice, which alters the rheological properties (such as viscosity and compressibility) of the glacier. We present a newly developed, thermo-mechanically coupled, three-dimensional flow model based on the finite-element (FE) modeling software Elmer, and apply it to the Gorshkov crater glacier. By assuming steady-state conditions, the present-day velocity field, temperature field, basal melting rate and age distribution are simulated. We find that flow velocities are generally small (tens of centimeters per year). Horizontal and vertical velocities are of comparable magnitude, which shows that the shallow-ice approximation is not applicable. Owing to the spatially variable volcanic heat flux, the thermal regime at the ice base is cold in the deeper parts of the glacier and temperate in the shallower parts. The measured temperature profile and age horizons at the K2 borehole are reproduced quite well, and remaining discrepancies may be attributed to transient (non-steady-state) conditions. Firn compressibility is identified as a crucial element for the modeling approach.
• Estimation of net accumulation rate at a Patagonian glacier by ice core analyses using snow algae (共著)

  Shiro Kohshima, Nozomu Takeuchi, Jun Uetake, Takayuki Shiraiwa, Ryu Uemura, Naohiro Yoshida, Sumito Matoba, Maria Angelica Godoi

  Global and Planetary Change 59 1-4 236 - 244 2006年 [査読有り][通常論文]
   

  Snow algae in a 45.97-m-long ice core from the Tyndall Glacier (50°59′05″S, 73°31′12″W, 1756 m a.s.l.) in the Southern Patagonian Icefield were examined for potential use in ice core dating and estimation of the net accumulation rate. The core was subjected to visual stratigraphic observation and bulk density measurements in the field, and later to analyses of snow algal biomass, water isotopes (18O, D), and major dissolved ions. The ice core contained many algal cells that belonged to two species of snow algae growing in the snow near the surface: Chloromonas sp. and an unknown green algal species. Algal biomass and major dissolved ions (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, SO42-) exhibited rapid decreases in the upper 3 m, probably owing to melt water elution and/or decomposition of algal cells. However, seasonal cycles were still found for the snow algal biomass,18O, D-excess, and major ions, although the amplitudes of the cycles decreased with depth. Supposing that the layers with almost no snow algae were the winter layers without the melt water essential to algal growth, we estimated that the net accumulation rate at this location was 12.9 m a- 1from winter 1998 to winter 1999, and 5.1 m from the beginning of winter to December 1999. These estimates are similar to the values estimated from the peaks of18O (17.8 m a- 1from summer 1998 to summer 1999 and 11.0 m from summer to December 1999) and those of D-excess (14.7 m a- 1from fall 1998 to fall 1999 and 8.6 m a- 1from fall to December 1999). These values are much higher than those obtained by past ice core studies in Patagonia, but are of the same order of magnitude as those predicted from various observations at ablation areas of Patagonian glaciers. © 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.
• すべりに伴う物質の移動と変形第2回:氷河の流動II-底面すべり-

  白岩 孝行

  日本地すべり学会誌 41 2 198 - 201 The Japan Landslide Society 2004年
• Regional characteristics of surface snow chemistry at East Dronning Maud Land, Antarctica

  Motoyama, H, K. Kamiyama, T. Shiraiwa, T. Saito, T. Kameda, N. Azuma, S. Fujita, Y. Fujii, K. Suzuki, T. Yamada, T. Suzuki, Y. Iizuka, T. Furukawa, K. Nishimura, S. Kanamori, O. Watanabe

  Seventh International Symposium on Antarctic Glaciology 11  2003年08月01日 [査読無し][通常論文]
  
• Physical properties of the Dome Fuji deep ice core

  Hondoh Takeo, Narita Hideki, Hori Akira, Ikeda-Fukazawa Tomoko, Fujii-Miyamoto Michiko, Ohno Hiroshi, Shiraiwa Takayuki, Mae Shinji, Fujita Shuji, Fukazawa Hiroshi, Fukumura Taku, Shoji Hitoshi, Kameda Takao, Miyamoto Atsushi, Azuma Nobuhiko, Wang Yun, Kawada Kunio, Nishio Fumihiko, Motoyama Hideaki, Watanabe Okitsugu

  Memoirs of National Institute of Polar Research, Special Issue 57 63 - 71 2003年03月 [査読有り][通常論文]
   

  Recent results of physical analyses of the Dome Fuji ice core are summarized with special attention to new methods introduced in the present studies．Microphysical processes which affect the ice core records are reviewed to better understand the paIeoclimatic and paleoenvironmental signals stored.
• High net accumulation rates at Campo de Hielo Patagonico Sur, South America, revealed by analysis of a 45.97 m long ice core

  T Shiraiwa, S Kohshima, R Uemura, N Yoshida, S Matoba, J Uetake, MA Godoi

  ANNALS OF GLACIOLOGY, VOL 35 35 84 - 90 2002年 [査読有り]
   

  A 45.97 in long ice core was recovered in the accumulation area of Glaciar Tyndall (50degrees59'05" S, 73degrees31'12" W, 1756 in a.s.l.), Campo de Hielo Patagonico Sur (southern Patagonia icefield), during December 1999. The firn core was subjected to visual stratigraphic observation and bulk density measurements in the field, and later to analyses of water isotopes (delta(18)O, deltaD), major dissolved ions and snow algal biomass. The drillhole remained dry down to about 43 in depth, where a water-soaked layer appeared. Seasonal cycles were found for delta(18)O, deltaD and the D-excess, although the amplitudes of the cycles decreased with depth. Major dissolved ions (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, SO42-) and algal biomass exhibit rapid decreases in the upper 3 in, probably due to meltwater elution. Annual increments defined by the 518 0 and D-excess peaks suggest that the minimum net accumulation rates at this location were 17.8 in a(-1) in 1997/98-1998/99 and > 11.0 in a(-1) in 1998/99-1999/2000. These are much higher values than those previously obtained from past ice-core studies in Patagonia, but are of the same order of magnitude as those predicted from various observations in ablation areas of Patagonian glaciers.
• Study of physical properties of ice cores and ice sheet dynamics, Deep ice coring project at Dome Fuji

  Takeo Hondoh, Hideki Narita, Takayuki Shiraiwa, Tomoko Ikeda-Fukazawa, Michiko Fujii, Hiroshi Ohno, Shinji Mae, Hiroshi Fukazawa, Taku Fukumura, Nobuhiko Azuma, Yun Wong, Hitoshi Shoji, Takao Kameda, Atsushi Miyamoto, Kunio Kawada, Ayako Abe, Fuyuki Saito, Okitsugu Watanabe, Hideaki Motoyama

  Antarctica Progress Report 2002 17-21  2002年01月 [査読無し][通常論文]
  
• Deep ice come drilling to 2503m depth at Dome Fuji, Antarctica

  Fuji, Y, N. Azuma, Y.Tanaka, Y. Nakayama, T. Kameda, K. Shinbori, K. Katagiri, S. Fujita, A. Takahashi, K. Kawada, H. Motoyama, H. Narita, K. Kamiyama, T. Furukawa, S. Takahashi, H. Shoji, H. Enomoto, T. Saitoh, M. Miyahara, R. Naruse, T. Hondoh, T. Shiraiwa, K. Yokoyama, Y. Ageta, T. Saito, O. Watanabe

  Memoirs of National Institute of Polar Research, Special Issue, 56 56 103 - 116 2002年 [査読有り][通常論文]
   

  Deep ice core drilling was carried out at Dome Fuji, Antarctica in 1995 and 1996 from the bottom of the casing installed in 1993 and reached 2503.52m in December 1996. We used a JARE type electromechanical drill with a core barrel of 2.2m length. Total numbers of ice corings and chip collections were 1369 and 837 respectively. The mean coring depths per run and per day were 1.75m and 8.21m, respectively. Quality of ice cores was perfect throughout the whole depth, even in the brittle zone. We report the outline of the system, coring performance, and troubles encountered.
• パタゴニア南氷原・チンダル氷河におけるクリオコナイト(氷河上汚れ物質)とアルベドの特性

  竹内 望, 幸島 司郎, 白岩 孝行, 久保田 敬二

  Bulletin of glaciological research 18 65 - 69 2001年03月01日
• Characteristics of a crater glacier at Ushkovsky volcano, Kamchatka, Russia, as revealed by the physical properties of ice cores and borehole thermometry

  Takayuki Shiraiwa, Yaroslav D. Murav'yev, Takao Kameda, Fumihiko Nishio, Yoko Toyama, Akiyoshi Takahashi, Alexander A. Ovsyannikov, Andrey N. Salamatin, Kotaro Yamagata

  Journal of Glaciology 47 158 423 - 432 2001年 [査読有り][通常論文]
   

  A glacier at the summit of Ushkovsky volcano, Kamchatka peninsula, Russia, was studied in order to obtain information about the physical characteristics of a glacier that fills a volcanic crater. The glacier has a gentle surface and a concave basal profile with a maximum measured depth of 240 m at site of K2. The annual accumulation rate was 0.54 m a-1 w.e., and the 10 m depth temperature was-15.8°C. A 211.70 m long ice core drilled at K2 indicates that (1) the site is categorized as a percolation zone, (2) the stress field in the glacier changes at 180 m depth from vertical and longitudinal compression with transversal extension, which is divergent flow, to a shear-dominated stress field, and (3) the frequent occurrence of ash layers can be a good tool for dating the ice core. The borehole temperature profiles were considered to be non-stationary, but the linear profile made it possible to estimate the basal temperature and the geothermal heat flux at K2. Assuming constant surface and the basal boundary conditions, we constructed two depth-age relationships at K2. These predicted that the bottom ages of the ice core were about 511 or 603 years.
• Formation processes of basal ice at Hamna Glacier, Soya Coast, East Antarctica, inferred by detailed co-isotopic analyses

  Y Iizuka, H Satake, T Shiraiwa, R Naruse

  JOURNAL OF GLACIOLOGY 47 157 223 - 231 2001年 [査読有り][通常論文]
   

  Debris-laden basal ice is exposed along an ice cliff near Hamna Glacier, Soya Coast, East Antarctica. The basal ice is about 6.8 in thick and shows conspicuous stratigraphic features. The upper 5.5 in consists of alternating layers of bubble-free and bubbly ice. delta values of the bubble-free ice layers are enriched by 2.4 +/- 1.0 parts per thousand (standard deviation) for delta O-18 compared to values of neighboring bubbly ice layers above, and slopes of delta O-18 vs deltaD are close to 8. Such layers are suggested to have been formed by refreezing of meltwater in an open system. In contrast, part of the bubbly ice layers shows neutral profiles for stable isotopes, suggesting that these ice masses are undisturbed ice-sheet ice which was not affected by melting and freezing. The massive alternating layers are thus considered to have been formed by folding of refrozen and non-melted layers. The lower 1.3 m consists predominantly of bubble-free massive ice. The profile of co-isotopic values shows a change of about 3.0 parts per thousand for delta O-18 at the interface between bubble-free and bubbly ice. Since the isotopic change occurred over a wider thickness than the upper 5.5 in, the basal ice is suggested to have been formed by refreezing of meltwater on a larger scale than the upper 5.5 m.
• Chemical characteristics of basal ice near Hamna Icefall, East Antarctica

  Iizuka Yoshinori, Igarashi Makoto, Shiraiwa Takayuki, Naruse Renji, Yamada Tomomi, Watanabe Okitsugu

  Polar meteorology and glaciology 14 8 - 15 国立極地研究所 2000年 [査読有り][通常論文]
   

  Debris-laden basal ice is exposed along an ice cliff (about 30m high) near Hamna Icefall, Soya Coast, East Antarctica. The basal ice about 6.8m thick can be divided into an upper part (5.5m) and a lower part (1.3m) based on stratigraphic features. Major dissolved ions of the basal ice are probably composed of eight species (Na^+, K^+, Mg^<2+>, Ca^<2+>, Cl, SO_4^2,NO_3 and HCO_3). Almost all Na^+, K^+, Mg^<2+>, Ca^<2+>, SO_4^2 and HCO_3 in the basal ice are considered to have originated from chemical erosion of rock minerals at the base of the ice sheet. According to a calculation of ion composition, the primary rock mineral dissolved in the basal ice is considered to be carbonate.
• Winter warming over Dome Fuji, East Antarctica and semiannual oscillation in the atmospheric circulation

  H Enomoto, H Motoyama, T Shiraiwa, T Saito, T Kameda, T Furukawa, S Takahashi, Y Kodama, O Watanabe

  JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES 103 D18 23103 - 23111 1998年09月 [査読有り][通常論文]
   

  An abrupt warming was observed in the winter around Dome Fuji (3810 m above sea level (asl)) in East Antarctica. The air temperature increased from -73 degrees C to -36 degrees C in two days, from June 13 to 14, 1994. Warming occurred first in the coastal region near the Lambert Glacier, East Antarctica, then progressed inland to Dome Fuji. During the warming, a blocking high was observed in the middle troposphere and it persisted for several weeks. This circulation pattern brought warm air inland. A blocking high over East Antarctica also appeared in the upper troposphere; this high-pressure area corresponded to a ridge of stratospheric circulation. This condition occurred after a displacement of the polar vortex from East Antarctica to West Antarctica. Warming at the surface of the ice sheet occurred suddenly; however, in the stratosphere the circulation pattern began to change on a seasonal scale prior to the warming as part of the first phase of the semiannual oscillation.
• 大雪山白雲岳における礫質ソリフラクションロウブの表面礫の移動

  曽根 敏雄, 白岩 孝行, 北原 智之

  季刊地理学 = Quarterly journal of geography 50 3 201 - 207 The Tohoku Geographical Association 1998年08月31日 

  大雪山, 白雲岳東側の残雪砂礫地における礫質ソリフラクションロウブの表面にペンキラインを引いて, 表面礫の移動量を測定した。ロウブの中心部ほど表面礫の移動量は大きく, 縁辺部ほど小さいという結果が得られた。またロウブの縁辺部では地表の礫の配列をほとんど乱さずに集合的に移動するが, 中心部では個々の礫が散在的に移動することが観察された。
• Preliminary report on analysis of melted Dome Fuji ice core obtained in 1993

  O. Watanabe, K. Kamiyama, H. Motoyama, M. Igarashi, S. Matoba, T. Shiraiwa, T. Yamada, H. Shoji, S. Kanamori, N. Kanamori, M. Nakawo, Y. Ageta, S. Koga, K. Satow

  Proc. of the NIPR Symp. Polar Meteorol. and Glaciol. 11 14 - 23 国立極地研究所 1997年 [査読有り][通常論文]
   

  An ice core from the glacier surface down to 112.59m depth was obtained in 1993 at Dome Fuji Station. The ice core was divided vertically in the home cold laboratory and various analyses were carried out for the solid and liquid phases of core samples. The measurements of numbers of microparticles, electrical conductivity, pH, oxygen isotopic ratio and chemical constituents were carried out for the melted ice core samples. In this report, the procedures and the methods for the measurements are introduced with results obtained. The results open preliminary step on ice core research at Dome Fuji Station, which should be useful to evaluate the environments at the dome in the comparison with core analyses at various sites. The vertical distributions for the some of the values obtained are presented to facilitate further discussion of the past climate and environments.
• Meteorological observations along a traverse route from coast to Dome Fuji Station,Antarctica,recorded by automatic weather station in 1995

  Kameda, T, S. Takahashi, H. Enomoto, N. Azuma, T. Shiraiwa, Y. Kodama, T. Furukawa, O. Watanabe, G. A. Weidner, C. R. Stearns

  Proc. NIPR Symp. Polar Meteorol. Glaciol. 11 11 35 - 50 国立極地研究所 1997年 [査読有り][通常論文]
   

  This paper focuses on instrumentation and observational results of eight Automatic Weather Station (AWS) units in East Queen Maud Land, Antarctica 1995. The AWS units were installed at six sites on the ice sheet from coast to inland : the site nearest to the coast (H21) was located at 60km at 1076m altitude and a site farthest from the coast (Dome Fuji Station) was located about 920km inland at 3810m altitude. Two types of AWS units (CMOS and ARGOS) were employed. Air temperatures at H21 and Dome Fuji Station change from +2.3 to -44.4℃ and -23.3 to -80.1℃, respectively. Monthly mean July temperatures in eight AWS data are systematically higher than June and August temperatures, respectively. During the period of temperature increase in July, atmospheric pressure also increased. Wind speed during the whole period could only be obtained at MD180 at which glazed surface was observed. Prevailing wind (south-east : SE) at Relay Point covers 40% of the total wind direction, and wind from the east north-east slightly prevails (11%) at Dome Fuji Station. Atmospheric pressure at Relay Point drops in May and September, and increases in July and December. Monthly mean lapse rates on snow surface were calculated using AWS data. Annaul mean lapse rates obtained by the AWS data were systematically lower than that obtained by 10m snow temperatures in Mizuho Plateau. Increase of temperature difference between air and snow surface with altitude will be a reason for the phenomenon.

書籍

• 雑誌地理

  白岩孝行 (担当:分担執筆範囲:シベリアの河川と近年の環境変化)
  古今書院 2020年07月
• The bioeconomy approach : constraints and opportunities for sustainable development

  Takeo Onishi, Takayuki Shiraiwa (担当:分担執筆範囲:Land and ocean connection through iron transport by rivers: the case of the Amur-Okhotsk ecosystem (Giant Fish-Breeding Forest))
  Routledge 2020年 (ISBN: 9780367335717) xx, 268 p.
• ロシア文化事典

  沼野, 充義, 望月, 哲男, 池田, 嘉郎, 井上, まどか, 金山, 浩司, 熊野谷, 葉子, 鴻野, わか菜, 坂庭, 淳史, 楯岡, 求美, 乗松, 亨平 (担当:分担執筆範囲:水域)
  丸善出版 2019年10月 (ISBN: 9784621304136) xxvi, 848p, 図版 [8] p
• 風蓮湖流域の再生 : 川がつなぐ里・海・人

  長坂, 晶子, 柴沼, 成一郎, 辻, 泰世, 門谷, 茂, 石川, 靖, 白岩, 孝行, 高宮, 良樹, 小路, 敦, 三島, 啓雄, 長坂, 有 
  北海道大学出版会 2017年03月 (ISBN: 9784832982277) x, 258p
• Environmental Change and the Social Response in the Amur River Basin

  春山, 成子, 白岩, 孝行 
  Springer 2015年 (ISBN: 9784431552444) viii, 262 p.
• 環オホーツク海地域の環境と経済

  田畑, 伸一郎, 江淵, 直人, 大島, 慶一郎, 西岡, 純, 三寺, 史夫, 中村, 知裕, 庄子, 仁, 南, 尚嗣, 八久保, 晶弘, 白岩, 孝行, 本村, 眞澄, 西内, 修一, 封, 安全, 田畑, 朋子 
  北海道大学出版会 2012年03月 (ISBN: 9784832967700) iv, 280p, 図版 [4] p
• The dilemma of boundaries : toward a new concept of catchment

  Taniguchi, Makoto, 白岩, 孝行 
  Springer 2012年 (ISBN: 9784431540342) xiii, 275 p.
• 魚附林の地球環境学 : 親潮・オホーツク海を育むアムール川

  白岩, 孝行 
  昭和堂 2011年03月 (ISBN: 9784812211182) ix, 226p, 図版 [2] 枚
• 氷河コア解析による北太平洋の気候・大気輸送物質変動の復元

  白岩, 孝行 
  [白岩孝行] 2006年05月 198p
• 雪氷コアによる過去500年間の北太平洋DICEの復元

  白岩, 孝行 
  [北海道大学] 2003年05月 1冊
• 雪氷コア解析による過去200年間のアリューシャン低気圧活動の復元

  白岩, 孝行 
  [北海道大学低温科学研究所] 2000年03月 164p
• 氷河

  前野, 紀一, 藤井, 理行, 上田, 豊, 成瀬, 廉二, 小野, 有五, 伏見, 碩二, 白岩, 孝行 
  古今書院 1997年11月 (ISBN: 4772214046) xvi, 312p
• カムチャツカ半島の氷河に関する予察調査報告書

  北海道大学低温科学研究所環オホーツク雪氷圏研究会, 白岩, 孝行, 曽根, 敏雄 
  北海道大学低温科学研究所環オホーツク雪氷圏研究会 1995年09月 36p

講演・口頭発表等

• 知床世界自然遺産における海岸漂着物に関する研究

  西川 穂波, 小林 勇介, 白岩 孝行

  日本地理学会発表要旨集 2023年 公益社団法人 日本地理学会
   

  [背景] 知床半島は北海道北東部に位置し，その一部は2005年に世界自然遺産に登録された場所である．陸域だけでなく周辺海域も遺産地域に含まれている．知床は海・川・陸から成る豊かな生態系と高い生物多様性を有しており，これらの自然的特徴は世界的に価値の高いものである．しかし，沿岸域には数多くの海洋ごみが確認されており自然環境への影響が懸念されている． [目的] 海洋ごみ問題への対策が求められているが未だ知床沿岸の海洋ごみの実態は明らかではない．本研究では，漂着物のモニタリング調査を行うことで海岸に漂着しているごみ(漂着ごみ)の実態解明を目指した． [方法] 世界遺産内に位置するルシャ地区の海岸において， UAV (Unmanned Aerial Vehicle) を用いたSfM多視点ステレオ写真測量(Structure–from-Motion Multi-View Stereo Photogrammetry)及びタイムラプスカメラによる海岸の撮影を実施した． [結果] 海岸上の漂着ごみ及び流木から成る堆積物の位置を2020年から2022年の期間で比較すると，汀線側に位置する漂着物は波による浸食によってその前線が徐々に後退していた．タイムラプスカメラの画像から漂着物の変動は海氷が接岸する前の12月から1月にかけての冬期に起こっており，この時期に発生する高波の影響を強く受けていると考えられる．
• 知床世界自然遺産における海岸漂着物に関する研究

  西川 穂波, 小林 勇介, 白岩 孝行

  日本地理学会発表要旨集 2022年 公益社団法人 日本地理学会
   

  Ⅰ．はじめに 北海道の北東部に位置する知床半島は，海と陸を介する豊かな生態系や生物多様性が評価され2005年に世界自然遺産に登録された場所である．豊かな自然環境がある一方，遺産地域を含む半島沿岸部には多くの海ごみが漂着する．半島西側に位置するルシャ地区の海岸はごみの漂着量が多い地域の一つであり，ごみと流木が海岸線に沿って大量に堆積している．地元自治体やボランティアによる海岸清掃が年1回程度行われているが未だ多くのごみが残置されたままである．効果的な海岸清掃には現存するごみの動態を明らかにすることが重要だが，この地域での漂着ごみの研究は限られ，特にその季節変化や漂着・流出機構は未解明の課題である．そこで，海岸観測から漂着ごみの特性及びごみの漂着・流出過程の解明を本研究の目的とした． Ⅱ．研究方法 海岸に調査区画（10 m×30 m）を二つ設置して区画内のごみを収集後，8種類（プラスチック，布，発泡スチロール，ゴム，金属，ガラス・陶磁器，紙，その他人工物）に分類し，それぞれの個数と重量を計測した．また，ごみを産業廃棄物と一般廃棄物とに分けて同様に個数と重量を計測した．本研究では，流木や礫に埋まっているごみは対象とせず，表面上の目視可能なごみを収集対象とした．海岸の地形変化を調べるためにRTK-GNSS搭載のUAV（Phantom4 RTK, DJI）を用いて写真測量を行った．SfM-MVS解析によって空撮画像から海岸の3Dモデルを作成し，2時期のDSMとオルソモザイク画からGIＳを用いて漂着ごみの堆積位置を比較した．更に，Time Lapse カメラを海岸に設置して，約1年間撮影を行った．撮影した映像からごみの漂着・流出時 期やその過程を調べた． Ⅲ．結果と考察 収集した漂着ごみを分類した結果，個数では全体の9割以上がプラスチックであった．重量でもプラスチックは全体の約8割～9割を占めていた．一般廃棄物の重量は二つの調査区画でそれぞれ14 kg ~ 40 kgであったのに対して，産業廃棄物の重量は170 kg ~ 735 kgあり重量差が大きかった．産業廃棄物は主に漁網やロープ等の漁業系廃棄物であった．2020年11月と2021年10月のオルソモザイク画像を比較した結果，海岸の一部で漂着ごみの堆積状態に変化が見られた．Time Lapseカメラの画像から，2020年12月中旬に海岸に打ち寄せた波によってごみの流出や陸側への移動が起こっていた．次に，堆積状態の変化が起こる時期を網走沖の波浪データを基に考察した．波高約4 m～5 m の波が高い日が数日続いた際に，海岸では堆積状態の変化が起こることが示唆された．このような波は隔年で発生しており，その度にごみの漂着量や位置が変化している可能性が高い．一方，波の影響をほとんど受けない陸側に堆積するごみは長期間同じ状態を維持していると考えられる．したがって，新たな漂着や流出が起こりづらい陸側のごみから回収していくことで海岸美化の促進が期待できる．
• 世界遺産”知床”での海ゴミの量と起源の推定

  杉田 優, 小林 勇介, 白岩 孝行

  日本地理学会発表要旨集 2019年 公益社団法人 日本地理学会
   

  知床半島のオホーツク海沿岸のルシャ川とポンベツ川 の間の海岸で漂着ごみを調査した。UAV により航空写真 を撮影する一方、3 か所に合計 9 個の方形区を設定して ゴミの分類を行った。海岸では海ゴミや流木などが絡まり あい形成された山が、汀線から 20-30m 離れた場所に存 在した。調査の結果、調査地域からは１７６７個のごみが 見つかりそのうち８７%がプラスチックに分類された。これ から海岸の標高図を製作することでこの山の容積を計算 し、海ゴミの量を概算したいと考えている。
• 山岳アイスコアを用いた北部北太平洋域の古環境復元

  對馬 あかね, 的場 澄人, 白岩 孝行

  雪氷研究大会講演要旨集 2015年 公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会
  
• 網走湖における湖氷形成過程と氷厚推移

  大畑 有, 豊田 威信, 白岩 孝行

  雪氷研究大会講演要旨集 2015年 公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会
  
• 網走湖における湖氷形成過程

  大畑 有, 白岩 孝行

  雪氷研究大会講演要旨集 2013年 公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会
  
• オホーツク海・親潮の巨大魚附林としてのアムール川流域

  白岩 孝行

  日本地理学会発表要旨集 2012年 公益社団法人 日本地理学会
   

  オホーツク海と親潮の基礎生産に果たすアムール川の役割を評価するプロジェクトを実施した。その結果、世界最高位を誇るオホーツク海と親潮の基礎生産量は、アムール川流域に起源を持ち、アムール川によってオホーツク海に供給される溶存鉄によって支えられている可能性が高いことを発見した。溶存鉄は、植物プランクトンの光合成における硝酸還元に利用されており、その難水溶性のために外洋では一般に枯渇している。冬期の鉛直混合によって、海洋表層の栄養塩（N, P, Si）が豊富なオホーツク海や親潮は、アムール川起源の溶存鉄によって、春季に顕著なプランクトンブルームが発生することを確認した。これは、オホーツク海や親潮にとって、アムール川流域が”魚附林（うおつきりん）”であることを意味する。
• 火星の北極冠に見られるスパイラルトラフの形成過程についての実験的研究:予報

  清水裕貴, 横川美和, 内藤健介, 泉典洋, 山田朋人, GREVE Ralf, 白岩孝行

  日本堆積学会大会プログラム・講演要旨 2011年
• 山岳アイスコアから推定した大気由来鉄の沈着量と降水への溶解度

  的場 澄人, 佐々木 央岳, 白岩 孝行

  日本地球化学会年会要旨集 2011年 日本地球化学会
   

  近年行われた海洋への鉄散布実験の結果、北部北太平洋域の東西両海域において、鉄は一次生産の制限要因として重要であることが明らかになった。鉄の供給源については、下層からの鉛直的な供給と春先の黄砂の飛来によって大気を通してもたらさせる鉄フラックスの寄与が大きいと考えられているが、その寄与率について定量的な議論が十分なされていない。本研究では、アラスカの山岳氷河アイスコアから大気由来鉄の沈着量の経年変化を推定し、雪氷試料を用いた実験から黄砂から降水中に溶解する鉄量を求め、大気中の黄砂が海洋に湿性沈着したときに短期間で海洋環境に与えるインパクトを評価した。その結果、アイスコアから推定した鉄の年間沈着量は1993から2003年の平均で9.3 mg/m2 yrだった。アイスコアおよび札幌の積雪中に含まれる鉄の溶解度はそれぞれ10%，1.2%だった。
• 北太平洋西部亜寒帯親潮域の基礎生産を支えるアムール川流域－「巨大」魚付林仮説－

  白岩 孝行

  日本地理学会発表要旨集 2009年 公益社団法人 日本地理学会
   

  アムール川流域は植物プランクトンの成長に必須の溶存鉄を供給することにより、亜寒帯太平洋親潮域の基礎生産に重要な役割を果たしていることがわかってきた。溶存鉄は、アムール川流域の森林や湿地に起源をもつ鉄とフルボ酸の錯体として存在するので、土地被覆条件の変化がオホーツク海や親潮域の基礎生産の変化に影響を与える可能性がある。 上述した陸地と海洋のつながりは、日本の概念である「魚付林」を想起させる。しかし、アムール川－オホーツク海－親潮のつながりは、従来の魚付林に比べより強固であり、更に重要なことには、世界で初めて提唱される大陸規模の陸面と外洋とのつながりである。そこで、我々はこの考えを、『「巨大」魚付林仮説』として提唱する。この仮説を立証すべく、我々は2005年以降、様々な科学調査を遂行しており、現在ではほぼ立証されたと考えている。 『「巨大」魚付林』は栄養塩、微量元素、汚染物質などの様々な物質を上流から下流へと運搬する自然系として捉えることもできる。これらの物質のフラックスは、農業、林業、産業といった様々な人為的活動によって大きく変化する。そして、この人為的活動は、地域や多国間を通じて生じる社会、政治、経済的な状況に影響を受け、往々にしてこれらには、下流域の利害関係者が密接に関わっている。それゆえ、『「巨大」魚付林』を、国境を越えた物質、情報、財を循環させる社会システムと捉えることもまた可能である。 『「巨大」魚付林』を保全する仕組みはその重要性やユニークさにかかわらず、まだ存在しない。これは主としてアムール川流域やオホーツク海が置かれている地政学的状況に依っている。長期間続く政治的緊張がこの地域の環境悪化を一般の目から遠ざけてきたためである。我々は、『「巨大」魚付林』とその重要性を国内、国外に知らしめ、ロシアや中国の研究者と共同で、2009年度末までにその保全のためのアジェンダを提出する計画である。
• アラスカ・オーロラピークの氷コア掘削地における氷河流動数値モデル

  福田 武博, 杉山 慎, 白岩 孝行, 的場 澄人

  雪氷研究大会講演要旨集 2009年 公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会
  
• カムチャツカ・イチンスキーアイスコア中の水素安定同位体比の負のピークの解釈

  的場 澄人, 對馬 あかね, 佐々木 央岳, Muravyev Yaroslav D., 白岩 孝行

  雪氷研究大会講演要旨集 2009年 公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会
  
• 流跡線解析を用いたアラスカ・ランゲル山雪氷コア中の鉄フラックス変動の評価

  佐々木 央岳, 的場 澄人, 白岩 孝行

  雪氷研究大会講演要旨集 2009年 公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会
  
• カムチャツカ半島ウシュコフスキー山アイスコアによる過去の氷河涵養量復元と同位体比の解析  [通常講演]

  佐藤 建, 白岩 孝行, Greve Ralf, Zwinger Thomas, Seddik Hakime

  雪氷研究大会講演要旨集 2009年 公益社団法人 日本雪氷学会／日本雪工学会
  
• B207 北部北太平洋域の過去30年のダスト変動 : 2001年4月の大規模黄砂の降下量は大きい(エアロゾル)

  安成 哲平, 白岩 孝行, 的場 澄人, 佐々木 央岳, 東 久美子

  大会講演予講集 2008年 日本気象学会
  
• ロシアカムチャツカ・イチンスキー氷河観測報告

  的場 澄人, Ushakov Sergey V., 新堀 邦夫, 樋口 和生, 佐々木 央岳, 山崎 哲秀, Ovshannikov Alexander A., Manevich Alexander G., Zhideleeva Tatyana M., Kutuzov Stanislav, Muravyev Yaroslav D., 白岩 孝行

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2007年 公益社団法人 日本雪氷学会
  
• アラスカ・ランゲル山雪氷コア中の鉄濃度の変動

  佐々木 央岳, 的場 澄人, 白岩 孝行

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2007年 公益社団法人 日本雪氷学会
  
• アラスカ，ランゲル山コアの精密密度による古環境復元

  金森 晶作, 白岩 孝行, 的場 澄人, 安成 哲平

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2007年 公益社団法人 日本雪氷学会
  
• アラスカ雪氷コア中の化学成分と北太平洋十年規模振動との関係

  的場 澄人, 金森 晶作, Benson Carl, 白岩 孝行

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2006年 公益社団法人 日本雪氷学会
  
• アラスカ・ランゲル山雪氷コアの酸素・水素同位体比

  戸井田 武, 白岩 孝行, 的場 澄人

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2006年 公益社団法人 日本雪氷学会
  
• P112 アラスカ・ランゲル山へ輸送された成層圏起源トリチウムの対流圏移流時期及び交換場所の特定

  安成 哲平, 山崎 孝治, 白岩 孝行, 五十嵐 誠, Benson Carl S., 金森 晶作, 藤井 理行, 本堂 武夫

  大会講演予講集 2006年 日本気象学会
  
• カムチャツカ半島、ウシュコフスキー山アイスコアの水素同位体比から復元される過去2世紀超の気候記録  [通常講演]

  佐藤 建, 白岩 孝行, 的場 澄人

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2006年 公益社団法人 日本雪氷学会
  
• P350 アラスカ・ランゲル山へ輸送される空気塊の起源と雪氷コアデータの比較  [通常講演]

  安成 哲平, 白岩 孝行, Benson Carl S, 山崎 孝治, 金森 晶作, 藤井 理行, 五十嵐 誠, 本堂 武夫

  大会講演予講集 2005年10月 社団法人日本気象学会
  
• D458 雪氷コア中のダスト濃度に基づく降雪量の季節配分の復元 : アラスカ・ラングル山の事例(降雪・気候,雪氷圏と気候,専門分科会)  [通常講演]

  安成 哲平, 白岩 孝行, 金森 晶作, Benson Carl S, 山崎 孝治, 藤井 理行, 五十嵐 誠, 本堂 武夫

  大会講演予講集 2005年04月 社団法人日本気象学会
  
• P134 アラスカ・ラングル山の雪面と大気のダスト変動及びそれに基づく雪氷コアのダスト解析  [通常講演]

  安成 哲平, 本堂 武夫, 白岩 孝行, Benson Carl S, 金森 晶作, 藤井 理行, 五十嵐 誠, 山崎 孝治, 青木 輝夫, 杉浦 幸之助

  大会講演予講集 2004年10月 社団法人日本気象学会
  
• ネパール, クーンブ・ヒマールにおける近年の永久凍土の衰退 : ヌプツェ岩石氷河の流動観測から

  朝日 克彦, 渡辺 悌二, 白岩 孝行

  日本地理学会発表要旨集 = Proceedings of the General Meeting of the Association of Japanese Geographers 2004年09月
• 高所山岳氷河の鉛直温度プロファイルとその意味  [通常講演]

  白岩 孝行, 竹内 望, 東 久美子

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2004年 公益社団法人 日本雪氷学会
  
• カムチャツカ・カレイタ氷河における数値モデルを用いた小氷期以降の気候復元  [通常講演]

  山口悟, 成瀬廉二, 白岩孝行

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2002年09月
• 東シベリア, スンタル・ハイアタ山脈の近年の氷河変動

  白岩 孝行, 山田 知充, 高橋 修平, 藤井 理行, KONONOV Y., ANANICHEVA M. D., KOREISHA M. M., MURAVYEV Y. D.

  日本地理学会発表要旨集 = Proceedings of the General Meeting of the Association of Japanese Geographers 2002年03月
• 氷河モデルを用いたKoryto氷河の変動特性  [通常講演]

  山口悟, 成瀬廉二, 白岩孝行

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2000年09月
• カムチャッカ半島の雪氷コアを用いた環オホーツク地域の古環境復元

  白岩 孝行, 的場 澄人, 西尾 文彦, 戸山 陽子, 亀田 貴雄, 田中 教幸, 藤川 哲弥, 山縣 耕太郎, MURAVYEV Y.d., SALAMATIN A.n.

  日本地理学会発表要旨集 = Proceedings of the General Meeting of the Association of Japanese Geographers 2000年
• カムチャツカ半島ウシュコフスキー氷冠の雪氷学的特性と古気候学的意義  [通常講演]

  白岩孝行, MURAVYEV Y D, 松岡健一, SALAMATIN A N, 堀川信一郎, 山口悟, OVSYANNIKOV A A, 藤川哲弥, 田中教幸

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 1998年09月
• 南極における無人気象観測(1993-1996)  [通常講演]

  高橋 修平, 榎本 浩之, 亀田 貴雄, 白岩 孝行, 児玉 裕二, 藤田 秀二, 本山 秀明, 渡邉 興亜, WEIDNER G. A, STEARNS C. R

  大会講演予講集 1997年10月
• インパルス型アイスレーダによるカムチャツカ半島ウシュコフスキー氷冠の基盤地形探査  [通常講演]

  松岡健一, 白岩孝行, 浦塚清峰, 大井正行, 前野英生, 堀川信一郎, 山口悟, MURAVYEV Y, D, 前晋爾

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 1997年09月
• 雪氷コアによる環オホーツク地域の古環境復元の試み  [通常講演]

  白岩孝行, 山口悟, MURAVYEV Y D

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 1997年09月
• 大雪山ヒサゴ雪渓の最近の質量収支の変動について  [通常講演]

  山口悟, 白岩孝行, 成瀬廉二

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 1997年09月
• カムチャツカ半島カレイタ氷河の質量収支特性  [通常講演]

  白岩孝行, 山口悟, 児玉裕二, 松元高峰, MURAVYEV Y D, GLAZIRIN G E

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 1997年09月
• カムチャツカ半島カレイタ氷河における流動観測結果  [通常講演]

  山口悟, 白岩孝行, 成瀬廉二, MURAVYEV V D, GLAZIRIN G E

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 1997年09月
• カムチャッカ半島の氷河分布と質量収支特性  [通常講演]

  白岩 孝行, 山口 悟, MURAVYEV Yaroslav

  日本地理学会発表要旨集 = Proceedings of the General Meeting of the Association of Japanese Geographers 1997年03月
• 多年性雪渓と氷河の雪氷学的境界条件  [通常講演]

  山口悟, 白岩孝行, 成瀬廉二

  日本雪氷学会全国大会講演予稿集 1996年09月
• 南極大陸ドームふじの昇温現象とその空間分布 : 1994年のAWS及び衛星マイクロ波観測から  [通常講演]

  榎本 浩之, 本山 秀明, 白岩 孝行, 斉藤 隆志, 亀田 貴雄, 古川 晶雄, 高橋 修平, 渡辺 興亜

  大会講演予講集 1995年10月

その他活動・業績

• Can we verify the importance of ecological connectivity of hills, rivers, humans and oceans?

  Yoh Yamashita, Akihide Kasai, Takayuki Shiraiwa, Yoshihisa Shirayama NIPPON SUISAN GAKKAISHI 83 (6) 1008 -1008 2017年 [査読無し]
  
• 日本周辺に存在する「陸海結合システム」の理解に向けて

  西岡純, 三寺史夫, 白岩孝行, 関宰, 中村知裕, 的場澄人, 江淵直人 低温科学 74 175 -180 2016年03月31日 [査読無し][通常論文]
   

  日本は，オホーツク海，日本海，東シナ海といった「縁辺海」と「北太平洋」に面しており，太平洋からみると縁辺海と大洋を隔てる列島の一部である．さらにベーリング海を含めたこれら北太平洋の縁辺海は，自然科学的視点からみても，人間活動の場として見ても多くの共通性と特異性を持ち合わせている．これらのすべての縁辺海には，大河川や，規模は小さいが数多くの中・小河川が流れ込むことで，陸域の影響が大きく現れる．これら河川を通じて陸からの物質を受け取り，縁辺海内部で起こる様々な物理的プロセスと生物的・化学的反応を介して物質循環が活発に起こっている場所である．これらの各縁辺海は，陸域の影響を大洋に伝える間の緩衝作用も担うと同時に，大洋の影響も強く受け，物質的にも暖流（黒潮）や寒流（親潮）で結ばれている．縁辺海の自然科学的な機能を明らかにすることは，東シナ海，日本海，オホーツク海を経由して，北太平洋へと至る，長大な物質循環システムを理解することに繋がる．本稿では，環オホーツク域の「陸海結合システム」という概念に焦点を当て，環オホーツク域で進めてきた研究で残されている課題と，日本の周辺領域も含めたさらに大きなスケールで陸海結合システムをとらえるための研究展開について記す．Linkage between land and ocean is one of important issue for understanding earth system, and marginal seas are a key place for this linkage. The South China Sea, the East China Sea, the Japan Sea, the Sea of Okhotsk and the Bering Sea are marginal seas located on the north/west rim of the Pacific Ocean. These marginal seas received strong influence from the land via large and small scale river discharge, which include human influence. The marginal seashave high productivity and active biogeochemical cycles relative to those in oceanic regions, which are controlled by individual local processes, such as fresh water discharge, interior current systems, tidal mixing, local upwelling, continental shelves interactions, sea ice production/melting, and flows through straits. Further, recent studies indicated that some of the marginal seas strongly influence to the Pacific Ocean on physical and biogeochemicalprocesses. Therefore, clarifying roles of the marginal seas for linkage between land and oceanic region is one of the major remaining issue for understanding whole Pacific Ocean. In this paper, we discuss remaining issue to understand not only pan-Okhotsk biogeochemical system but also the role of Pacific marginal seas in linking adjacent land with ocean.
• オホーツク海の環境保全に向けたアムール・オホーツクコンソーシアムの活動 (特集 アムール・オホーツク地域の越境環境保全協力)

  白岩 孝行 ユーラシア研究 = Eurasian studies (53) 27 -30 2015年12月
• 日本の多年性雪渓と氷河 －これまでの研究と今後の展望－

  白岩 孝行 雪氷 74 (5) 353 -357 2012年
• アムール川流域における溶存鉄の挙動-アムール・オホーツクプロジェクトの成果より-

  白岩 孝行 月刊海洋 44 (10) 586 -593 2012年
• 海洋基礎生産にとっての湿地--アムール川と親潮・オホーツク海の事例 (特集 生物多様性と河川の役割)

  白岩 孝行 河川 67 (3) 23 -27 2011年03月
• 総合討論 学術ネットワークの設立に向けて—行政情報 国際シンポジウム オホーツク海の環境保全に向けた日中露の取り組みにむけて

  白岩 孝行 開発こうほう (558) 22 -24 2010年01月
• オホーツク海・親潮の"巨大"魚附林としてのアムール川流域 (特集 アムール川--北方河川の恵みと危機)

  白岩 孝行 地理 54 (12) 22 -30,2〜3 2009年12月
• カムチャツカ半島ウシュコフスキー山アイスコアによる過去の氷河涵養量復元と同位体比の解析

  佐藤 建, 白岩 孝行, Greve Ralf, Zwinger Thomas, Seddik Hakime 雪氷研究大会講演要旨集 2009 (0) 192 -192 2009年 [査読有り][通常論文]
  
• 極域氷床コアと山岳氷河コアを用いた古気候・古環境復元

  白岩 孝行 デジタルブック最新第四紀学 記念号 2009年
• 北極圏の氷河

  白岩 孝行 雪氷研究の系譜 別冊 98 -101 2009年
• 2008年アラスカ・オーロラピークにおける氷河流動測定・氷厚探査

  福田武博, 杉山 慎, 白岩孝行, 的場澄人 北海道の雪氷 28 69 -72 2009年 [査読無し][通常論文]
  
• 内陸と外洋の生態系の河川・陸棚・中層を介した物質輸送による結びつき--2006/2007オホーツク海航海の作業仮説 (総特集 潮汐混合とオホーツク海・ベーリング海--その物理・化学・生物過程) -- (2006/2007オホーツク海・千島観測)

  中塚 武, 西岡 純, 白岩 孝行 海洋 号外 (50) 68 -76 2008年
• 氷河と火山

  白岩 孝行 雪氷 69 (5) i -ii 2007年09月15日
• カムチャツカ半島の氷河に残される北部北太平洋の気候変動 (オホーツク海の気象--大気と海洋の双方向作用) -- (さまざまな視点によるオホーツク海研究)

  白岩 孝行 気象研究ノ-ト (214) 129 -140 2007年08月
• 雪氷コア解析に基づく北部北太平洋の数十年周期気候復元

  白岩 孝行 低温科学 65 57 -65 2007年03月23日 

  北部北太平洋の両岸にそびえる高山には寒冷氷河が発達し、過去数百年から千年程度の古気候・古環境情報が冷凍保存されている。カムチャッカ半島のウシュコフスキー山、アメリカ合衆国アラスカ州のランゲル山、カナダ・ユーコン準州のローガン山の3地点で全長200m を越す雪氷コアを掘削し、その物理特性を明らかにし、これらの3本のコアが有力な気候代替記録を有している可能性を示した。特にウシュコフスキー山のコアからは、過去 170年間の気温と降水量に関する気候代替記録を得た。また、既存のローガン山の気候代替記録とウシュコフスキー山の記録を比較したところ、両者には負の相関が認められ、北太平洋十年振動(PDO)との関連が示唆された。
• 氷に閉ざされた大気--氷が語る過去の地球環境 (特集 氷に刻まれた地球環境のドラマ 氷河)

  白岩 孝行 Front 19 (3) 9 -12 2006年12月
• ワークショップ"Prospects and Problems on Ice Cores Drilled at High Mountains"報告

  白岩 孝行, 的場 澄人 雪氷 68 (4) 315 -317 2006年07月15日
• 三江平原土地被覆モニタリング

  春山, 成子, 白岩, 孝行 千葉大学環境リモートセンシング研究センター年報 = Center for Environmental Remote Sensing, Annual report 11 26 -28 2006年06月 

  type:text source:Center for Environmental Remote Sensing, annual report identifier:31
• カムチャツカ半島、ウシュコフスキー山アイスコアの水素同位体比から復元される過去2世紀超の気候記録

  佐藤 建, 白岩 孝行, 的場 澄人 日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2006 (0) 101 -101 2006年 [査読有り][通常論文]
  
• カムチャツカの火山・氷河そして環境変動

  白岩 孝行 アークティック・サークル(北海道立北方民族博物館友の会・季刊誌) 59 4 -9 2006年
• 氷河の定義 分類 分布 変動

  白岩孝行 雪と氷の辞典 277 -287 2005年
• 氷河の流動I : 塑性変形

  白岩 孝行 日本地すべり学会誌 : 地すべり = Journal of the Japan Landslide Society : landslides 41 (1) 79 -82 2004年05月25日
• 高所山岳氷河の鉛直温度プロファイルとその意味

  白岩 孝行, 竹内 望, 東 久美子 日本雪氷学会全国大会講演予稿集 2004 (0) 108 -108 2004年 [査読無し][通常論文]
  
• カナダ、ユーコン準州マウントローガンにおける2002年の雪氷研究

  東 久美子, 白岩 孝行, 的場 澄人, 瀬川 高弘, 金森 晶作, 藤井 理行, 山崎 哲秀 Bulletin of glaciological research 20 65 -72 2003年02月01日
• ローガン山のキング・コルにおける2002年の氷コア掘削

  白岩 孝行, 東 久美子, 的場 澄人, 山崎 哲秀, 瀬川 高弘, 金森 晶作, 松岡 健一, 藤井 理行 Bulletin of glaciological research 20 57 -63 2003年02月01日
• カムチャツカ半島の近年の氷河質量収支変動と気候変動復元

  白岩孝行, 山口悟 地学雑誌 111 (4) 476 -485 2002年08月25日 [査読無し][通常論文]
   

  More than 400 glaciers exist in the mountains of Kamchatka Peninsula and they constitute the southern boundary of present-day glacierization along the eastern coast of the Eurasian continent. The mass balances of the glaciers are characterized by decadal and interdecadal oscillations, and they are closely related to those observed in the glaciers of Pacific North America. A negative relation was also found for the net accumulation timeseries reconstructed by ice cores from Ushkovsky Volcano, Kamchatka, and Mt. Logan, Canada, for the last 170 years. Because the oscillations of the net accumulation rate and the average annual &delta; <SUP>18</SUP>O reconstructed from Ushkovsky-ice-core seem to be closely correlated with the so-called Pacific Decadal Oscillation (PDO) Index, it was suggested that the mass balances of the glaciers at both sides of the North Pacific had been affected not only by global warming trends but also by the interdecadal climate variability that had dominantly been occurring over the North Pacific.
• 地理学研究室紹介(24)北海道大学低温科学研究所

  白岩 孝行 地理 47 (6) 74 -79 2002年06月
• Ice core drilling on Southern Patagonia Icefield -Development of a new portable drill and the field expedition in 1999-

  Kohshima Shiro, Shiraiwa Takayuki, Godoi Maria Angelica, Kubota Keiji, Takeuchi Nozomu, Shinbori Kunio Memoirs of National Institute of Polar Research. Special issue 56 49 -58 2002年03月 

  A 45.97m-deep drilling operation was carried out during November/December 1999 on the accumulation area of Tyndall glacier (50°59′05″S, 73°31′12″W, 1756m a. s. l.) at the southern end of the Southern Patagonia Icefield. A portable electromechanical drilling system was developed for ice-coring on temperate glaciers which often have aquifers near the pore-close off depths. The firn-core obtained was subjected to visual stratigraphic observations and bulk-density measurements. Preliminary results suggest an extremely high accumulation rate (about 12-14m a^<-1> w. e.) at the drilling site. The drilling operation was strenuous because of the continuous strong wind and enormous snowfall which forced the members to survive for nearly three weeks in a snow cave before evacuation.
• カムチャツカ半島ウシュコフスキー火山に発達するゴルシュコフ氷冠の季節的活動層における熱の輸送

  SALAMATIN Andrey N., 白岩 孝行, MURAVYEV Yaroslav D., ZIGANSHIN Marat F. Bulletin of glaciological research 19 47 -52 2002年02月01日
• ロシア連邦サハ共和国スンタル・ハイアタ山脈のNo. 31氷河に関する予察研究

  山田 知充, 高橋 修平, 白岩 孝行, 藤井 理行, KONONOV Yuriy, ANANICHEVA Maria D., KOREISHA Michael M., MURAVYEV Yaroslav D., SAMBORSKY Taras Bulletin of glaciological research 19 101 -106 2002年02月01日
• 氷河と火山のワンダーランド--カムチャッカ地学ガイド (特集 カムチャッカ--近くて遠い北のワンダーランド)

  白岩 孝行 Front 14 (4) 8 -11 2002年01月
• 平田賞を受賞して

  白岩 孝行 雪氷 63 (1) 97 -98 2001年01月15日
• 滞在記 パタゴニア南氷原ティンダル氷河掘削オペレーション

  白岩 孝行 雪氷 : journal of the Japanese Society of Snow and Ice / 日本雪氷学会 編 62 (4) 393 -401 2000年07月
• 日本の氷期の氷河像-極東の現成氷河群データからの類推-

  白岩 孝行 日本地理学会発表要旨集 = Proceedings of the General Meeting of the Association of Japanese Geographers 57 136 -137 2000年
• シンポジウム報告 国際シンポジウム「寒冷圏のモニタリング」参加報告

  白岩 孝行 雪氷 : journal of the Japanese Society of Snow and Ice / 日本雪氷学会 編 61 (4) 314 -316 1999年07月 

  記事種別: 会議・学会報告・シンポジウム
• 南極ドームふじ観測拠点における氷床深層コア掘削

  藤井 理行, 東 信彦, 田中 洋一, 高橋 昭好, 新堀 邦夫, 本山 秀明, 片桐 一夫, 藤田 秀二, 宮原 盛厚, 中山 芳樹, 亀田 貴雄, 斎藤 隆志, 斎藤 健, 庄子 仁, 白岩 孝行, 成田 英器, 神山 孝吉, 古川 晶雄, 前野 英生, 榎本 浩之, 成瀬 廉二, 横山 宏太郎, 本堂 武夫, 上田 豊, 川田 邦夫, 渡辺 興亜 南極資料 43 (1) 162 -210 1999年03月 [査読無し][通常論文]
   

  南極ドームふじ観測拠点において, 1993年パイロット孔の掘削とケーシングが行われたのに引き続き, 1995年から2カ年にわたり本格的な深層コア掘削が進められ, 1996年12月に2503.52m深に達した。本掘削におけるコア掘削の総回数は1369回, チップ回収作業は837回に及んだ。1回の平均コア掘削長は1.75m, 一日の平均コア掘削長は8.21mであった。本報告では, 現地で使用された掘削システムの概要とともに, 掘削の経過, および掘削の方法を述べるとともに, 掘削中に生じたさまざまなトラブルについても取られたその対策とともに報告し, 併せて今後の課題を示した。Deep ice coring was carried out at Dome Fuji Station, Antarctica in 1995 and 1996 following a pilot borehole drilled and cased with FRP pipes in 1993,and reached 2503.52m in December 1996. Total numbers of ice coring runs below the pilot borehole and chip collection were 1369 and 837 respectively. The mean coring depths per run and per day were 1.75m and 8.21m respectively. We report the outline of the coring operation, the system, coring method, and troubles encountered during the coring work.
• Geophysical and paleoclimatic implications of the Ushkovsky Ice Cap in Kamchatka

  SHIRAIWA T. Cryospheric Studies in Kamchatka 8 -19 1999年 [査読無し][通常論文]
  
• Ice core drilling at Ushkovsky ice cap, Kamchatka, Russia

  SHIRAIWA T. Seppyo 61 (1) 25 -40 1999年 [査読無し][通常論文]
  
• Slope denudation and the supply of debris to cones in Langtang Himal, Central Nepal Himalaya

  T Watanabe, L Dali, T Shiraiwa GEOMORPHOLOGY 26 (1-3) 185 -197 1998年12月 [査読無し][通常論文]
   

  The onset and termination of the formation of debris cones and the rate of denudation of source areas were studied in the Langtang Valley, central Nepal Himalaya. A stereo photogrammetric analysis was employed to map a detailed topography of debris cones, through which the volume of 19 cones was calculated. Debris cones were classified into four types (types 1-4) based on the criteria, such as incision of a toe, sizes of a cone and surface boulders, altitudinal distributions and vegetation cover. Cones of types 1-3 had been formed after deglaciation following the Langtang stage (3310 years BP). Type 1 cones are characterized by incision of toes by glaciers of the Lirung and Yala stages. The formation of the type 1 cones terminated well before 2000 years BP, Radiocarbon dates of charcoal fragments and buried soils show the major period of formation of the type 2 cones from 3300 to 2000 years BP. The rate of sedimentation calculated near the toe of cone 3 has been reduced in the last 5 centuries from 30.0 cm/100 years to 5.5 cm/100 years. The large amount of denudation of source areas (116.9-132.5 m) indicates that slope failures initiated the formation of type 3 cones. The development of type 4 cones made less of a contribution to landscape evolution in the valley. The rates of denudation for source areas were calculated except for those above type 3 cones. The average rates are 15.6-6.2 mm/year (above type 1 cones), 3.2 mm/year (type 2 cones) and 3.4 mm/year (type 4 cones). Debris cones of types 2 and 3 are located on the valley floors which are completely deglaciated. Those of types 1 and 4, on the other hand, are located by the large valley glaciers with debris cover. The formation of type 1 cones is important especially in terms of debris supply to moraines and supra-glacial debris in the upper valley. (C) 1998 Elsevier Science B.V. All rights reserved.
• Meteorological observations by Automatic Weather Stations (AWS) in alpine regions of Kamchatka, Russia, 1996-1997

  Matsumoto Takane, Kodama Yuji, Shiraiwa Takayuki, Yamaguchi Satoru, Sone Toshio, Nishimura Kouichi, Muravyev Yaroslav D., Khomentovsky Peter A., Yamagata Kotaro 低温科学. 物理篇. 資料集 56 53 -68 1998年03月 

  カムチャッカ半島における山岳地域の気候的な特徴、とくに東西断面での気候条件の違いを明らかにするため、カムチャッカ半島の高山地域3ヶ所(カレイタ氷河、ウシュコフスキー火山、コズイレフカ山地)に自動気象観測装置(AWS)を設置した。観測は、1996年7月から1997年9月までの期間に行われた。これらのAWS観測によって得られたデータを報告する。
• 大雪山系ヒサゴ雪渓の最近の質量収支の変動

  山口 悟, 白岩 孝行, 成瀬 廉二 雪氷 60 (4) 279 -287 1998年 [査読無し][通常論文]
  
• Distribution and short-term Variations of flow velocities at Koryoto Glacier in the Kronotsky Peninsula, Kamchatka, Russia

  Bulletin of Glacier Research 16 51 -56 1998年 [査読無し][通常論文]
  
• Winter warming over Dome Fuji, East Antarctica and semiannual oscillation in the atmospheric circulation

  ENOMOTO H. H. J. Geophys. Res. 103 (D18) 23103 -23111 1998年 [査読無し][通常論文]
  
• Automatic weather station program during Dome Fuji Project by JARE in east Droning Maud Land, Antarctica (jointly authored)

  Annals of Glaciology (27) 528 -534 1998年 [査読無し][通常論文]
  
• Stratigraphic features of firn as proxy climate signals at the summit ice cap of Ushkovsky volcano, Kamchatka, Russia

  T Shiraiwa, YD Muravyev, S Yamaguchi ARCTIC AND ALPINE RESEARCH 29 (4) 414 -421 1997年11月 [査読無し][通常論文]
   

  Field observations were conducted at the summit ice cap of the Ushkovsky volcano, central Kamchatka, in the summer of 1996, in order to evaluate the potential of the ice cap for reconstruction of the past climate over Kamchatka. A 27-m-long firn-core contains an approximate 27-yr record of net balance with an average accumulation rate of 0.57 m a(-1) water equivalent. The temperature of the firn is -16.5 degrees C at 10-m depth. Average annual accumulation rates are calculated by reference to dated ash layers and amount to between 0.38 and 0.88 m a(-1) during six fixed periods. Depth and age of pore close-off are calculated as 58 m and 66 yr at this site by empirical formulas. Comparisons of the accumulation rates with winter precipitation at lowland stations indicate that there is a positive relationship with winter precipitation on the eastern and western coasts of the peninsula. We cannot find a clear relation between the rates and annual average sea-ice extent in the Sea of Okhotsk. which implies the vapor source to the ice cap could have been the North Pacific. Melt feature percentage in the firn core displays a clear positive relationship with summer air temperature at 700 hPa ever Kamchatka. The result obtained suggests that the ice cap has potential for the reconstruction of paleoclimate over the Kamchatka Peninsula.
• Flow of Koryto Glacier in the Kronotsky Peninsula, Kamchatka, Russia

  YAMAGUCHI Satoru, SHIRAIWA Takayuki, MURAVYEV Yaroslav D., GLAZIRIN Gleb E., NARUSE Renji Bulletin of glacier research 15 47 -52 1997年07月01日
• Hydrometeorological features of Koryto glacier in the Kronotsky Peninsula, Kamchatka, Russia

  KODAMA Yuji, MATSUMOT Takane, GLAZIRIN Gleb E., MURAVYEV Yaroslav D., SHIRAIWA Takayuki, YAMAGUCHI Satoru Bulletin of glacier research 15 37 -45 1997年07月01日
• Hydrometeorological and glaciological observations in the Koryto and Ushkovsky Glaciers, Kamchatka, 1996

  児玉 裕二, 白岩 孝行, Muravyev Yaroslav D., Matsumoto Takane, Yamaguchi Satoru, Muravyev Yaroslav D., Glazirin Gleb E. 低温科学. 物理篇. 資料集 55 107 -136 1997年03月 

  カムチャッカにおける氷河が如何に気候変化に応答しているかを調べる端緒として、クロノツキー半島のカレイタ氷河で気象、水文、氷河の観測を1996年7月に実施した。また、この地域の過去の気候変化を復元するための予察調査として、ウシュコフスキー火山山頂の氷冠で雪氷コア堀削を1996年7月から8月にかけて実施した。これらの調査で得られたデータを報告する。
• 1995年南極ドームふじ観測拠点における降雪・積雪の化学特性

  東信彦, 亀田貴雄, 高橋修平, 白岩孝行, 渡辺興亜, 藤井理行, 上田豊, 金森悟, 斉藤隆志 日本雪氷学会全国大会講演予稿集 1997 1997年
• アフリカ オセアニアの氷河

  白岩孝行 氷河 1997年
• ロシア連邦カムチャッカ半島のウシュコフスキー氷冠におけるアイスレーダ観測

  松岡健一, 白岩孝行, 浦塚清峰, 大井正行, 前野英生, 山口悟, MURAVYEV Y D, 成瀬廉二, 前晋爾 雪氷 59 (4) 257 -262 1997年 [査読無し][通常論文]
  
• Glaciological features of Koryto Glacier in the kronotsky Peninsula, Kamchatka, Russia

  Bulletin of Glacier Research 15 27 -36 1997年 [査読無し][通常論文]
  
• JARE-35 GLACIOLOGICAL ACTIVITY AT DOME FUJI STATION, ANTARCTICA

  SHOJI Hitoshi, SAITO Takashi, SAITO Takeshi, SHIRAIWA Takayuki, TAGUCHI Yuji, YOKOYAMA Kotaro, HONDOH Takeo, WATANABE Okitsugu, MOTOYAMA Hideaki, FURUKAWA Teruo, TAKEKAWA Motoaki, AGETA Yutaka Proceedings of the NIPR Symposium on Polar Meteorology and Glaciology 10 149 -149 1996年09月 

  Information on paleoenvironmental changes on the earth is preserved in the form of physical and chemical stratigraphic features in large polar ice sheets. Extraction of ice core signals makes it possible to evaluate and reconstruct past global variations of climate and stmospheric circulation. A deep ice coring and analysis effort was started at Dome Fuji Station (77°19′01″S, 39°42′12″E). Antarctica by the 32nd Japanese Antarctic Research Expedition (JARE-32) in 1991 and will be completed with continuous deep core retrieval in 1997. JARE-32,-33 and -34 parties set up a traverse route from Syowa Station to Dome Fuji Station, selected the coring site considering the results from radar soundings and GPS positions, and conducted shallow ice coring to a depth of 112.6m at the site. JARE-35 party completed construction of a camping/drilling facility for JARE-36 and -37 wintering parties to perform deep ice coring through the ice sheet with a thickness of approximately 3km. JARE-36 parties also conducted glaciological, meteorological and medical observations during the periods of cargo transportation and camp-construction activities both along the traverse route and at the Dome Fuji Station drilling site.
• METEOROLOGICAL OBSERVATIONS BY DATA-LOGGING AUTOMATIC WEATHER STATION AT DOME FUJI STATION

  ENOMOTO Hiroyuki, MOTOYAMA Hideaki, SHIRAIWA Takayuki, SAITO Takashi, KAMEDA Takao, FURUKAWA Teruo, TAKAHASHI Shuhei, WATANABE Okitsugu Proceedings of the NIPR Symposium on Polar Meteorology and Glaciology 10 155 -155 1996年09月 

  Automatic weather stations (AWS) using data loggers were distributed along the traverse route from Syowa Station to Dome Fuji Station (3810m a. s. l.). A data logger was set at Dome Fuji Station in January, 1994 and the first year-round observations were performed at Dome Fuji Station. The temperature data shows recurring abrupt increases in winter. The minimum temperature in 1994 was -78.1℃ and the mean temperature was -52℃. Wind direction was highly variable. Katabatic wind with constant wind direction is not observed but wind direction rotated counter-clockwise throughout the year. There were some interruptions in the wind speed data, thus a complete wind speed data set could not be obtained at Dome Fuji Station. However, the data show a wind of 12.7m/s in winter. The wind direction in that case was between north and east. This could be a case of a storm at Dome Fuji Station.
• OBSERVATIONS ON THE EVAPORATION-CONDENSATION PROCESS AND HEAT-BALANCE DURING THE AUSTRAL SUMMER AT THE SNOW SURFACE OF DOME FUJI STATION, EAST ANTARCTICA

  SHIRAIWA Takayuki, TAGUCHI Yuji, SAITO Takashi, SHOJI Hitoshi, YOKOYAMA Kotaro, WATANABE Okitsugu, ENOMOTO Hiroyuki, KODAMA Yuji, TAKEUCHI Yukari Proceedings of the NIPR Symposium on Polar Meteorology and Glaciology 10 150 -150 1996年09月 

  Observations on the evaporation-condensation process and heat-balance were conducted at Dome Fuji Station, the highest point of Queen Maud Land, East Antarctica, during the austral summer of 1994/1995. Evaporation and condensation at the snow surface were measured by weighing evaporation-pans filled with undisturbed snow twice a day; 0600 a. m. and 1800 p. m. Heat fluxes of net radiation (〓_n) and in the snow (〓_c) were measured by a net radiometer and a series of thermistor sensors installed in the snow, respectively. The evaporation amounted, at its maximum, to approximately (10)^<-1>kg m^<-2> from 0600 a. m. to 1800 p. m., while the condensation was 2×(10)^<-2>kg m^<-2> during the night from 1800 p. m. to 0600 a. m. As a result, evaporation dominated condensation during the two summer months of 1994/1995 at Dome Fuji Station. If we calculate the latent heat flux (〓_l) on the basis of observations of the evaporation and condensation, and the residue of heat flux components is assigned to the sensible heat flux (〓_s), the average amounts of each component during the two summer months were calculated to be 12 W m^<-2>(〓_n), -4 W m^<-2>(〓_c), -1 W m^<-2>(〓_l), -7 W m^<-2>(〓_s).
• Glaciological data collected by the 35th Japanese Antarctic Research Expedition during 1994-1995(Glaciology 25)

  Shiraiwa Takayuki, Saito Takashi, Saito Takeshi, Shoji Hitoshi, Taguchi Yuji, Abo Toshihiro, Yamamoto Yuji, Inagawa Yuzuru, Yokoyama Kotaro, Watanabe Okitsugu JARE data reports 211 1 -69 1996年03月
• 1. Outline of Field Observations during 1994-1995(Glaciological Data Collected by the 35th Japanese Antarctic Research Expedition during 1994-1995)

  Takayuki SHIRAIWA, Takashi SAITO, Takeshi SAITO, Hitoshi SHOJI, Yuji TAGUCHI, Toshihiro ABO, Yoshikatsu YAMAMOTO, Yuzuru INAGAWA, Kotaro YOKOYAMA, Okitsugu WATANABE JARE data reports. Glaciology = JARE data reports. Glaciology 25 2 -4 1996年03月
• 2. Net Accumulation of Snow by the Stake Method(Glaciological Data Collected by the 35th Japanese Antarctic Research Expedition during 1994-1995)

  Takayuki SHIRAIWA, Takashi SAITO, Takeshi SAITO, Hitoshi SHOJI, Yuji TAGUCHI, Toshihiro ABO, Yoshikatsu YAMAMOTO, Yuzuru INAGAWA, Kotaro YOKOYAMA, Okitsugu WATANABE JARE data reports. Glaciology = JARE data reports. Glaciology 25 5 -30 1996年03月
• カムチャツカ半島の谷氷河

  白岩 孝行 地学雑誌 105 (2) Plate1 -Plate2 1996年
• INTERANNUAL VARIABILITY OF SEA ICE CONDITIONS IN SYOWA STATION SECTOR DEDUCED FROM DMSP SSM/I DATA

  ENOMOTO Hiroyuki, WARASHINA Hideo, SAITO Takashi, SHIRAIWA Takayuki Proceedings of the NIPR Symposium on Polar Meteorology and Glaciology 10 119 -126 1996年 [査読無し][通常論文]
   

  This paper focuses on the interannual variability of sea-ice conditions in spring and summer in the vicinity of Syowa Station. Sea ice extent and concentration are discussed using DMSP SSM/I satellite passive microwave data. Persistent high ice concentration was observed in December in 1989 and 1993. In those years, sea ice was formed earlier in the autumn (April-May) and expanded rapidly in this initial stage. The sea ice concentrations were higher throughout the winter season in these years. Cold and calm weather conditions in autumn seem to be important in determining the following winter ice condition.
• STRUCTURE AND DIELECTRIC PROPERTIES OF SURFACE SNOW ALONG THE TRAVERSE ROUTE FROM COAST TO DOME FUJI STATION, QUEEN MAUD LAND, ANTARCTICA

  SHIRAIWA Takayuki, SHOJI Hitoshi, SAITO Takashi, YOKOYAMA Kotaro, WATANABE Okitsugu Proceedings of the NIPR Symposium on Polar Meteorology and Glaciology 10 1 -12 1996年 [査読無し][通常論文]
   

  Stratigraphical observations were carried out on the surface snow from the coast to the ice divide, Dome Fuji Station, in the summer of 1994/1995,to provide microwave remote sensing with ground truth data. Stratification, grain size and dielectric properties were measured in 1m-deep snow pits excavated every 30-40km of the 1000km-long Dome Fuji Station traverse route. There exist three regional characteristics in the altitudinal distribution of the averaged real part of the dielectric constant ε′ : a constant value in the coastal region, a higher value in the intermediate region, and a gradual decrease in the higher region. According to the measured snow properties indispensable to the utilization of microwave remote sensing, the dry snow zone of the studied area is divided into three parts : a region of compacted snow and solid-type depth hoar (1000 to 2000/2300m a.s.l.), where spatial and vertical distribution of various snow properties are uniform; a region of wind-packed snow and skeleton-type depth hoar (2000/2300 to 3500m), which is characterized by spatial alteration of the glazed surface and the stratified depth hoar layer; a region of interbedded skeleton-and solid-types depth hoar (higher than 3500m) where the seasonal stratification of snow is characterized by thin-hard summer and thick-soft winter layers.
• 北海道内の広域積雪調査 1996年2月

  成瀬廉二, 秋田谷英次, 西村浩一, 白岩孝行, 山口悟, 須沢啓一, 天見正和, 伊藤陽一, 根本征樹 低温科学 資料編 55 (55) 13 -26 1996年 [査読無し][通常論文]
   

  1996年2月下旬に,北海道内広域の58地点にて積雪調査を行った。測定項目は,積雪深,積雪水量,層位・雪質・粒径,ラム硬度,雪温である。同年冬期は,札幌を中心とした日本海側では記録的な大雪であり,一方北海道東部は平年より少雪であった。全層平均密度と全層平均ラム硬度は,積雪量が多い北海道西部で高い値を,積雪量が少なく「しもざらめ雪」が顕著な東部で低い値を示した。
• 札幌の平地積雪断面測定資料 平成7年~8年冬期

  秋田谷英次, 西村浩一, 白岩孝行, 尾関俊浩, 伊藤陽一, 山口悟, 須沢啓一 低温科学 資料編 55 (55) 1 -11 1996年 [査読無し][通常論文]
   

  1995-96年冬期の北海道大学低温科学研究所の裏庭でなされた積雪断面観測の結果を示した。毎月 5,15,25日に積雪断面を用いた観測で, 1963-64年冬期以来続けられてる。観測項目は成層構造・雪質・密度・硬度・雪温・含水率・全水量・ラム硬度である。さらに過去14冬期の積雪の特徴の一覧表と積雪深の推移も示した。今冬の積雪の特徴は,積雪堆積の初期である12月と1月に過去に例を見ないほどの多量の降雪があったことである。最大積雪深は2月11日に記録された144cmであり, 過去14冬期中で最大であった。消雪も最も遅く,4月21日であった。
• ヒマラヤ・カラコルム地域における近年の氷河変動

  山田 知充, 白岩 孝行 雪氷 57 (3) 257 -267 1995年 [査読無し][通常論文]
   

  ヒマラヤ・カラコルム地域の近年の氷河変動を,前世紀~1970年代までの観察・観測記録および最近20年間の観測結果の2つの観点からまとめた.ヒマラヤ・カラコルム地域とも,前世紀以降,大局的には後退傾向が顕著であるが,カラコルム地球では20世紀初頭に氷河の前進が認められた.また,カラコルム地域ではサージによる氷河の突発前進が頻繁に生じていることがわかった.最近の20年間に関しては後退傾向が著しく,特に後半になって後退傾向はより顕著になっている.ネパール・ヒマラヤの観測からは,ここ数年の氷河の著しい後退の原因は気温上昇にあると推定される.前世紀以降の氷河変動の原因に関しては,気温や降水量の変動,あるいは氷河の力学的な応答の遅れなどが指摘されているが,まだ明らかなことはわかっていない.
• GPS相対測位による東南極の沿岸からドームふじ間の氷河流動の観測(序報)

  本山 秀明, 榎本 浩之, 古川 晶雄, 神山 孝吉, 庄子 仁, 白岩 孝行, 渡辺 和夫, 生巣 国久, 池田 尚應, Hideaki Motoyama, Hiroyuki Enomoto, Teruo Furukawa, Kokichi Kamiyama, Hitoshi Shoji, Takayuki Shiraiwa, Kazuo Watanabe, Kunihisa Namasu, Hisataka Ikeda 南極資料 = Antarctic Record 39 (2) 94 -98 1995年 [査読無し][通常論文]
   

  GPS相対測位による東南極のS16からドームふじに至るトラバースルートに沿っての氷河流動観測が1992年から行われている。このGPS衛星を利用しての相対測位法は, 従来の衛星を用いたJMR法や三角鎖法より野外では簡便な観測法である。観測誤差は, 2地点間の距離の100万分の1以内に収まる。同一地点の1年平均の氷河の流動速度と方向は安定していた。Ice flow has been observed along traverse routes from S16 to Dome Fuji, East Antarctica using the differential GPS (Global Positioning System) method since 1992. This positioning method is easier to use in the field than the satellite doppler positioning system (JMR) or triangle chain method. The vertical and horizontal error of positioning was within 1ppm of base line. The horizontal speed and direction of ice flow were almost the same both years at each site.
• ヒマラヤ・カラコルム地域における近年の氷河変動

  山田 知充, 白岩 孝行 雪氷 57 (3) 257 -267 1995年 [査読無し][通常論文]
   

  ヒマラヤ・カラコルム地域の近年の氷河変動を,前世紀~1970年代までの観察・観測記録および最近20年間の観測結果の2つの観点からまとめた.ヒマラヤ・カラコルム地域とも,前世紀以降,大局的には後退傾向が顕著であるが,カラコルム地球では20世紀初頭に氷河の前進が認められた.また,カラコルム地域ではサージによる氷河の突発前進が頻繁に生じていることがわかった.最近の20年間に関しては後退傾向が著しく,特に後半になって後退傾向はより顕著になっている.ネパール・ヒマラヤの観測からは,ここ数年の氷河の著しい後退の原因は気温上昇にあると推定される.前世紀以降の氷河変動の原因に関しては,気温や降水量の変動,あるいは氷河の力学的な応答の遅れなどが指摘されているが,まだ明らかなことはわかっていない.
• 札幌の平地積雪断面測定資料 : 平成3年〜4年冬期

  秋田谷 英次, 白岩 孝行 低温科学. 物理篇. 資料集 51 1 -8 1993年03月 

  1991-92年冬期の北海道大学低温科学研究所の裏庭でなされた積雪断面観測の結果を示した。この観測は毎月 5,15,25日に積雪断面を用いて行い, 1963-64年冬期以来続けられてる。観測項目は成層構造・雪質・密度・硬度・雪温・含水率・全水量・ラム硬度である。さらに過去10冬期の積雪の特徴の一覧表と積雪深の推移を図で示した。
• ネパール・ヒマラヤの高所における岩盤表面温度(英文)

  白岩 孝行 低温科学. 物理篇. 資料集 51 59 -86 1993年03月 

  ネパール・ヒマラヤの中央部に位置するランタン谷の3地点において,2年間にわたる岩盤表面温度の測定を行なった。グレーシャー・キャンプ観測点(標高5110m)とキャンチェン観測点(4110m)は谷の南向き斜面を,ガンジャ・ラ観測点(5090m)は北向き斜面を代表する観測点である。観測の結果,これらの3地点では,岩石の凍結破砕作用に影響する,岩盤表面温度が0℃をはさんで上下する凍結融解サイクルが頻繁に起こっていることが確認された。その発生する季節は,グレーシャー・キャンプでは夏を除くすべての期間,ガンジャ・ラ観測点では春と秋,キャンチェン観測観測点では冬であることが判明した。
• 氷河地形に基づくヒマラヤ・チベットの古環境復元

  地形 14 195 -220 1993年 [査読無し][通常論文]
  
• 氷河地形に基づくヒマラヤ・チベットの古環境復元

  白岩 孝行 地形 = Transactions, Japanese Geomorphological Union 14 (3) 195 -220 1993年 [査読無し][通常論文]
  
• Glacial fluctuations and cryogenic environments in the Langtang Valley, Nepal Himalaya

  SHIRAIWA T. Ph. D. dissertation, Hokkaido University 38 1 -98 1993年 [査読無し][通常論文]
  
• 平成2年〜3年冬期の札幌における積雪の特徴

  秋田谷 英次, 白岩 孝行, 尾関 俊浩 低温科学. 物理篇 50 15 -21 1992年03月
• 札幌の平地積雪断面資料 : 平成2年〜平成3年冬期

  秋田谷 英次, 白岩 孝行, 尾関 俊浩 低温科学. 物理篇. 資料集 50 1 -8 1992年03月
• Fluctuation of the glaciers from the 1970s to 1989 in the Khumbu, Shorong and Langtang regions, Nepal himalayas.

  Bulletin of Glacier Research 10 1992年 [査読無し][通常論文]
  
• Timing of the Little Ice Age glaciation in Reindalen, West Spitsbergen, reconstructed by Lichenometry.

  Proceedings of the International Symposium on the Little Ice Age Clima. 1992年 [査読無し][通常論文]
  
• A preliminary report on the air temperature in Reindalen, west Spitsbergen.

  Bulletin of Glacier Research 10 1992年 [査読無し][通常論文]
  
• Distribution of mass input on glaciers in the Langtang Valley, Nepal Himalayas.

  Bulletin of Glacier Research 10 1992年 [査読無し][通常論文]
  
• LATE QUATERNARY GLACIAL FLUCTUATIONS IN THE LANGTANG VALLEY, NEPAL HIMALAYA, RECONSTRUCTED BY RELATIVE DATING METHODS

  T SHIRAIWA, T WATANABE ARCTIC AND ALPINE RESEARCH 23 (4) 404 -416 1991年11月 [査読無し][通常論文]
   

  Glacial fluctuations in the Langtang Himal are discussed on the basis of multiple relative dating (RD) methods in addition to the C-14 method. The RD methods used for the classification of the moraine deposits include the Schmidt hammer rebound values, weathering rind thickness, percentage of clasts with oxidation stain, height of mineral projection, pit depth, percentage of weathered clasts, soil development, and soil color index. By using the RD data, we were able to divide the moraines into five stages (Gora Tabela, Langtang, Lirung, and Yala I and II); an older stage (Lama) is recognized only by the glacial-trough configuration extending down to an altitude of approximately 2600 m. The Gora Tabela Stage is defined by the deeply weathered Lower Till extending down to 3200 m a.s.l. The Langtang Stage (3650-3000 C-14 yr BP) probably corresponds to the greatest advance in the Holocene, followed by a series of smaller advances in the Lirung Stage (2800-550 C-14 yr BP), and the two smaller Little Ice Age advances (Yala I and II Stages).
• チベット氷床説をめぐる最近の動向

  白岩孝行 地理 36 (12) 71 -79 1991年
• Glacier Inventory of the Langtang Valley, Nepal Himalayas.

  50 1991年 [査読無し][通常論文]
  
• Distribution of periglacial landforms in the Langtang Valley, Nepal Himalaya

  WATANABE T. Bulletin of Glacier Research 7 209 -220 1989年 [査読無し][通常論文]
  

共同研究・競争的資金等の研究課題

• 表層と中層をつなぐ北太平洋オーバーターン：大陸からの淡水供給を介した陸海結合系

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2021年04月 -2024年03月 

  代表者 : 三寺 史夫, 白岩 孝行, 植田 宏昭, 中村 知裕
• カムチャツカ半島の淡水供給が制御する環オホーツク陸海結合システム

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2017年04月 -2020年03月 

  代表者 : 三寺 史夫, 白岩 孝行, 立花 義裕, 的場 澄人, 杉山 慎, 美山 透, 中村 知裕, 西岡 純

   

  親潮域は、世界でも稀な豊かな海である。その要因は「アムール川流域の湿原から流出し、オホーツク海大陸棚から海洋中層循環を通して供給される鉄分」を介した「陸海結合システム」にある。本課題では、大気変動を海洋に伝えるカムチャツカ半島の降水・雪氷・河川に着目し、海洋子午面循環を駆動する塩分変動の要因、またそれに基づく「陸海結合システム」に対する制御メカニズムの解明を目指した。その結果、(1）カムチャツカ半島からの河川流出量は、アムール川の約80%という大きなものであること、（2）中層循環を駆動する塩分に対して、アムール川よりはむしろカムチャツカ河川流出水からの影響が大きいこと、が明らかとなった。
• 永久凍土の変動がアムール川流域の溶存鉄流出に果たす影響の解明

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 

  代表者 : 白岩 孝行, 長尾 誠也, 楊 宗興, 大西 健夫, 田代 悠人, 久保 匠

   

  1990年代後半にアムール川で生じた河川水中の溶存鉄濃度の上昇の原因を解明するため、平成27年～29年度の3年間に合計5回、アムール川の支流ティルマ川流域において現地調査を実施した。その結果、この流域には、”mari"と呼ばれるカラマツとミズゴケからなる植生景観が存在し、その下層に永久凍土を伴っていること、および"mari"を有する流域で河川水中の溶存鉄濃度が高いことを見いだした。衛星データの解析によれば、"mari"は平坦な河畔域に発達していることもわかった。 近年の気温上昇が"mari"の点在的永久土を融解させ、還元的な環境が広がることにより、溶存鉄の溶出を促進している可能性がある。
• アムールオホーツク生態系の陸海統合管理とラムサール条約の適用可能性

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2012年04月 -2015年03月 

  代表者 : 花松 泰倫, 白岩 孝行, 笪 志剛, シモノフ ユルゲン, 窪田 順平

   

  ラムサール条約の実施過程における資料、具体的には、ラムサール条約締約国会議や科学技術検討委員会（STRP）における公式文書等の検討の結果、海洋沿岸域近くの湿地については海洋環境とのリンケージが確認されているものの、内陸部に位置する流域内湿地と海洋環境との関係については、流域からの汚染の問題を除いて、ほとんど議論されていないことがわかった。 これは、ラムサール条約の解釈上の課題と並んで、科学者の中での湿地と海洋の認識論的な区別、あるいは湿地や流域を専門とする科学者と海洋を専門とする科学者との間の知識や認識のギャップも大きく作用しているように思われる。
• 地球規模環境変動に対する氷河生態系の応答予測と影響評価

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2010年04月 -2014年03月 

  代表者 : 幸島 司郎, 牛田 一成, 白岩 孝行, 吉村 義隆, 竹内 望, 藤田 耕史, 本郷 裕一

   

  氷河生態系の微生物生態、特にその活動が氷河表面のアルベド（反射率）を低下させ氷河融解を促進する課程を理解し、地球規模環境変動による氷河生態系の応答を予測するために、世界各地の様々なタイプの氷河で、氷河の生物相、表面構造、アルベド、気象条件に関する調査を行い、その結果を比較した。その結果、微生物による氷河アルベド改変過程や氷河微生物相の決定要因を理解するのに必要な、微生物相とアルベド、環境条件の関係などが明らかになった。
• カムチャッカ半島の氷河変動に関する研究

  科学研究費補助金

  研究期間 : 1995年 -2010年
• Glacier fluctuations in Kamchatka Peninsula

  Grant-in-Aid for Scientific Research

  研究期間 : 1995年 -2010年
• ヒマラヤ山脈の氷河変動に関する研究

  研究期間 : 1987年 -2010年
• Glacier fluctuations in Himalaya

  研究期間 : 1987年 -2010年
• 雪氷中の微生物活動が氷河アルベドに及ぼす影響評価

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2007年 -2009年 

  代表者 : 幸島 司郎, 牛田 一成, 白岩 孝行, 吉村 義隆, 竹内 望, 藤田 耕史

   

  雪や氷の中での微生物活動が、氷河表面のアルベド(反射率)を低下させることによって氷河の融解を促進する過程を理解し、その影響を評価するために、様々なタイプの氷河で氷河のアルベドと微生物相や表面構造、気象条件などに関する現地調査を行ない、その結果を比較した。これらの調査により、氷河上での微生物活動と氷河アルベドとの関係の理解に必要な、氷河微生物相や氷河アルベド、環境条件の様々な地域差が明らかになった。
• 氷コア解析に基づく北部北太平洋への陸起源物質降下量復元

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2007年 -2009年 

  代表者 : 白岩 孝行, 的場 澄人, 山縣 耕太郎, 杉山 慎, 飯塚 芳徳, 佐々木 央岳, 福田 武博, 對馬 あかね

   

  北部北太平で知られている気候レジームシフトと生物基礎生産量変動との関係について調べるために、アラスカ山脈オーロラピーク近傍に発達する氷河において氷コアを採取し、鉄濃度の分析を行った。その結果、10年間の平均鉄沈着量は8.8mg m^<-2>・yr^<-1>で、2001年2002年は、それぞれ、29、19mg m^<-2>・yr^<-1>だった。30m深の海洋表面混合層への鉄の供給は、10年間の平均値では、植物プランクトンを増殖させるほどの影響がないが、2001年、2002年の大規模黄砂時には影響を与えうることが推測された。
• 南極氷床の質量収支に関する研究

  研究期間 : 1993年 -2008年
• Glacier mass balance of the Antarctic Ice Sheet

  研究期間 : 1993年 -2008年
• 国際極年における東シベリアの氷河分布調査および雪氷学的観測

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2004年 -2007年 

  代表者 : 高橋 修平, 榎本 浩之, 亀田 貴雄, 白澤 邦男, 白岩 孝行, 杉浦 幸之助, 福田 明

   

  1.スンタル・ハイアタ山脈と国際極年:1957/58年の国際地球観測年IGY当時,ロシアは東シベリア,スンタル・ハイアタ山脈地域で気象観測および氷河分布観測を精力的に行ったが,その後観測は行われていなかった.その50年後,第4回国際極年IPY(2007/08年)の再調査データとして,我々はロシア科学アカデミー・地理研究所と協力してこの地域の雪氷学的調査を行った. 2.2004-2005年観測:2004年オイミヤコン村(標高680m)からトムトル間の30km区間に気温計・降水計気象観測装置を設置し,スンタル・ハイアタ山脈No.31氷河末端付近(標高2050m)にも気象観測装置を設置した.その結果,氷河では最低気温-45℃前後,平野部のオイミヤコンでは最低気温約-60℃を記録し、冬期間に大規模な気温逆転が起きていることを観測した. 3.2006-2007年観測:2006年9月〜2007年9月にかけて,マガダン〜オイミヤコンのコリマ街道沿いに気温計・降水計気象観測装置を設置・回収を行った(図2).海辺のマガダン域は最低気温が-20℃台であるのに対し,内陸部では-50℃台となり,オイミヤコン地区は-60℃近い値を示し,インディギルガ川およびコリマ川の上流部では冬の間,強い気温逆転層が長く形成されていることがわかった. 4.氷河の後退:氷河の末端モレイン長が氷河後退量を表すことから,スンタル・ハイアタ山脈の主な氷河の後退量を推定した.この地域最大のNo.147氷河では1,800年代と考えられている小氷河期からは1973年当時まで約1000m後退し,IGY時期から1973年当時までの約25年間には約200m後退していることがわかった.
• 雪氷中の微生物活動を利用したアイスコア解析による古環境復元に関する研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2004年 -2006年 

  代表者 : 幸島 司郎, 牛田 一成, 白岩 孝行, 吉村 義隆, 竹内 望

   

  1.雪氷中の微生物分析法の改良 アイスコア試料および雪氷試料から微生物遺伝子を抽出し、16SrRNA及び18SrRNA遺伝子解析による微生物の同定法、定量PCR法、およびDGGE法による微生物群集の網羅的解析法などを適用することによって、これまで困難だった雪氷中のバクテリアとシアノバクテリアの種の同定や定量、群集解析が可能となった。また、南極氷床アイスコア中に保存されている微量な大気起源微生物の分析も可能となった。 2.雪氷微生物を利用したアイスコア解析法の検討 ロシア・アルタイ山脈、ヨーロッパアルプス、南米チリ中部火山群でアイスコアを採取し、雪氷微生物や花粉などの生物成分を利用したアイスコア解析を行った。その結果、これら全てのコアで、雪氷藻類と花粉を利用すれば、正確なアイスコア年代決定が可能であることが確認された。また南極氷床アイスコア中に保存されている大気起源微生物の古環境指標としての可能性を検討するために、やまと山脈およびみずほ基地で採取されたアイスコア試料から、汚染の可能性の少ない最も状態がよい試料を選定してバクテリア遺伝子の解析を行なった。その結果、氷期と間氷期で含まれるバクテリア相に大きな違いがあることがわかり、氷床アイスコア中の微生物が、新たな古環境指標として利用できる可能性が示された。そこで、氷床アイスコア中のバクテリアの重要な供給源と推定される、アマゾン熱帯雨林から大気中に放出される微生物に関する予察的調査も行った。 3.地域比較のための雪氷微生物試料の収集と解析 アラスカ、ヨーロッパ、チリ、中国天山山脈、ウガンダのルウェンゾリ山などの氷河で雪氷微生物試料を採取し、新たな方法で分析した。その結果、雪氷環境に適応していると考えられる未記載バクテリアが10種近く確認されたほか、シアノバクテリアが地域性の高い分布を示すこと、また、バクテリアの群集構造が氷河高度により変化することなど、雪氷生態系に関する重要な情報が得られた。
• 極地氷床における物理過程の解明とそれに基づく気候、環境変動史の高分解能解析

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2002年 -2006年 

  代表者 : 本堂 武夫, GREVE Ralf, 飯塚 芳徳, 藤田 秀二, 堀 彰, 亀田 貴雄, 白岩 孝行, 成田 英器

   

  本研究は、氷床における様々な微物理過程と巨視的な氷床過程を融合する新たな研究領域として、Nanoglaciologyを創成すると共に、各地で採取された氷コアの高分解能解析を実施し、種々のシグナルの意味と信頼性を明らかにすることを目的として行われた。当初設定した研究課題をほぼすべて達成し、課題によっては当初想定以上の成果を挙げることができた。研究成果の要点は以下の通りである。 1.表層における物質移動と成層構造の形成過程:種々の手法を複合的に駆使して、フィルンにおける圧密過程と表層の層構造が深部に伝搬するメカニズムを明らかにした。また、SEM-EDSおよび顕微RAMANを用いて、イオン種の大部分が硫酸塩などの塩として固体微粒子の状態で存在し、塩生成反応の最終生成物とイオンバランスの関係を反応生成ダイヤグラムとしてまとめて表現できることを示した。 2.気泡-ハイドレート遷移過程と気体分別:深部で気泡からクラスレート・ハイドレートに遷移する過程で、ハイドレートの新たな核生成過程を明らかにし、ハイドレートの層状分布が堆積微粒子の季節変動を反映することを示した。また、ハイドレートの成長過程と気体分別およびそれらが大気組成データに与える影響を明らかにした。 3.結晶組織の発達過程と氷床流動:これまでの流動モデルで無視されてきた結晶方位分布の異方性を取り込んだ流動モデルの定式化を行った。このモデルを南極DML地点に適用すると、異方性を考慮した場合、水平流動速度は数倍大きくなり、この異方性の効果が極めて大きいことを示した。 4.氷床における電波伝播特性とレーダー探査:氷床内部の酸性不純物層や氷結晶組織の異方性分布を探査する新たなレーダーシステムによって、氷床内部の結晶組織分布などの画期的な情報抽出に成功し、氷コアによる1地点のデータを広域に拡大すること、および上記流動モデルとの対比を可能にした。
• 氷河コア解析による北太平洋の気候・大気輸送物質変動の復元

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2004年 -2005年 

  代表者 : 白岩 孝行, 中塚 武, 立花 義裕, 山縣 耕太郎, 的場 澄人

   

  ランゲル山のコアについて、表層から深度100mまでの解析・分析を実施した。内容は、水素同位体比(0-50m)、主要イオン(0-50m)、ダスト濃度(0-80m)、X線精密密度(0-100m)、トリチウム(0-50m)である。微量金属濃度については、ローガン山のコアについて測定した。 以下、上記の解析・分析から明らかになったことを箇条書きでまとめる; 1.ランゲル山コアの0-50mの深度では、水素同位体比、ダスト濃度、トリチウム濃度に明瞭な季節変動が見出された。濃度のピークは水素同位体比が夏、ダスト濃度とトリチウムが春と判断された。 2.ランゲル山のX線精密密度の深度方向への偏差値は、水素同位体比の変動と良く一致し、水素同位体比の重いピークに偏差の小さいピークが重なる。このことは、春から夏にかけて生じる間欠的な降雪が密度変動を大きくしていると考えられ、密度のような物理シグナルでも季節変動を記録していることが明らかとなった。 3.ランゲル山コアのダスト濃度は春に高く、その他の季節に低い季節変動を示す。ダストフラックスは2000年以降増加傾向にあり、これは日本で観測された黄砂現象の増加傾向と一致する。 4.ランゲル山コアのトリチウム濃度は明瞭な季節変動を示し、濃度のピークが晩春に現れる。この変動は対流圏と成層圏の物質交換に起因すると考えられ、春の低気圧性擾乱の指標になる可能性が見出された。 5.ランゲル山のNaの年フラックスは冬のPDOインデックスと良い相関があり、長周期気候振動の指標となることが示された。 6.微量金属分析はローガンコアの1980-2000年にかけて実施された。年間の鉄フラックスは数μg/平方mから80μg/平方m程度で変動しており、その原因として黄砂と火山噴出物があることが示された。 7.ローガン山と北部北太平洋の西側に位置するウシュコフスキー山の両方で得られコアの涵養速度を比較したところ、逆相関の関係が認められ、これがPDOと連動していることが明らかとなった。
• 氷河湖の決壊危険度の評価と監視手法に関する研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2002年 -2003年 

  代表者 : 山田 知充, 斎藤 光義, 白岩 孝行, 磯貝 浩一

   

  氷河湖決壊洪水が頻発している大ヒマラヤ山脈(the Great Himalayas)の、27°20'-28°50'Nから85°15'-91°00'Eの地域に分布するモレーンで堰き止められた氷河湖を研究対象とした。画像の分解能の制約から、面積0.01km^2以上の氷河湖を、2000、2001,2002年の画像から抽出し、湖名(or番号)、位置、氷河湖面積、決壊の有無等を記載した氷河湖台帳を完成させた。当地域には合計539個もの潜在的に危険なモレーン堰き止め氷河湖があり、総面積122.46km^2に達することが分かった。 研究領域の大ヒマラヤ山脈を東部地域・中部地域、西部地域に分け、それぞれを南側斜面と北側斜面に6地域に分けて、それぞれの地域について2000年代の氷河湖と1976年の氷河湖とを比較することによって、24〜26年間に新たに形成された氷河湖の個数や面積、1976年に既に存在していた氷河湖の面積拡大速度と地域差を解析した。氷河湖の分布と拡大には地域差が見いだされたので、何に起因するかを検討した結果、地域差は気候の違いよりもむしろ、各地域の地形傾斜に起因することが分かった。 氷河湖の決壊の危険性は、氷河湖の発達の程度と、湖周辺から湖に大規模に質量が一気に崩落・突入する可能性、そしてモレーン内部氷体の融解によるモレーンの弱体化(モレーンの高さと容積の減少)から評価できると考えられる。そこで、ASTERやLandsatなどの光学センサ画像データ、並びにSAR画像データを活用して、水系解析、崩壊地形解析、氷河・氷河湖・氷河湖周辺斜面の経年変化解析による各種地形情報の抽出、DEMによる氷河湖の形状やモレーンダムの状態の把握を行い、決壊危険度の評価手法について検討した。衛星画像情報を実際の現場の状況と対比するためには、現場観測資料(グランドトゥルース)の蓄積を必要とし、衛星画像による決壊危険度評価は今後の課題として残された。 以上の研究の結果、衛星画像は氷河湖の形態、拡大過程、決壊の有無、氷河湖周辺地形の様子や変化を監視するに有効な手段として、今後活用出来ることが明らかとなった。
• 氷河の雪氷中で増殖する微生物を利用したアイスコア解析に関する研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2001年 -2003年 

  代表者 : 幸島 司郎, 竹内 望, 白岩 孝行, 牛田 一成

   

  雪氷中の微生物分析法の改良:雪氷中で増殖するバクテリアを同定することを目的に、北アルプス内蔵ノ助雪渓で雪氷試料を採取し、試料中からDNAを抽出して、16sRNA遺伝子解析を行った結果、雪氷中のバクテリアを種レベルで同定することにはじめて成功した。塩基配列を解読して、既知微生物の塩基配列データベースと照合した結果、南極の土壌から単離された好冷菌や耐冷菌が4種含まれていることが明らかになった。これらの好冷菌・耐冷菌のDNA量をリアルタイムPCR法で定量した結果、これらのバクテリアが雪氷中に含まれるバクテリア量のかなりの部分を占めること、また融解期に増加し、低温・極貧栄養培地で増殖したことから、これらのバクテリアが雪氷中で増殖する雪氷バクテリアであることが示唆された。また、雪氷藻類の一部に関してもDNA抽出と塩基配列解読に成功し、藻類に関しても種レベルでの同定が可能になりつつある。 雪氷微生物を利用したアイスコア解析法の検討:アラスカ、アルタイ、チリ・アンデス、ブータンヒマラヤの氷河で雪氷微生物試料とアイスコア試料を採取した。これらの試料に関しては現在分析途中であるが、全てのコアから雪氷藻類やバクテリアなどの雪氷微生物が検出され、年層マーカーとしての有効性が確認されるなど、興味深い結果が得られつつある。特に、パタゴニアのアイスコア中の雪氷藻類量の季節変化などを分析した結果、この地域の氷河の年涵養量が水当量で10m-20mにも達することが初めて明らかになった。
• モレーンで堰き止められた氷河湖の形成機構と拡大機構に関する研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2001年 -2003年 

  代表者 : 山田 知充, 西村 浩一, 伏見 硯二, 小林 俊一, 檜垣 大助, 原田 鉱一郎, 知北 和久, 白岩 孝行

   

  近年の地球温暖化の影響であろうか、半世紀ほど前からヒマラヤ山脈の南北両斜面に発達する表面が岩屑に覆われた谷氷河消耗域の末端付近に、氷河湖が多数形成され始めた。ところが、同じ気候条件下にあり、同じような形態の谷氷河であっても、ある氷河には氷河湖が形成されているのに、他の氷河には氷河湖が形成されていない。何故ある氷河には氷河湖が形成され他の氷河には無いのであろうか?今回の研究によって、氷河内水系、岩屑に覆われた氷河の融解速度と氷河の上昇流速から計算される氷河表面の低下速度(氷厚の減少)を考慮した氷河湖形成モデルを導き出すことによって、この問題に対する回答を得ることができた。 氷河湖が一旦形成されると、その拡大速度は非常に大きく、わずか30〜40年の間に、深さ100m、貯水量3000万〜8000万m^3もの巨大な湖に拡大成長する。何故これほどの高速で拡大するのであろう?氷河湖の拡大機構を以下のように説明出来ることが分かった。太陽放射で暖められた氷河湖表面の水が、日中卓越する谷風によって、湖に接する氷河末端部に形成されている氷崖へと吹送され、氷崖喫水線下部の氷体を効率よく融解する。そのため、下部を抉られた氷崖が湖へと崩れ落ちる(カービング)ことによって、湖は急速に上流側へと拡大する(氷河は逆に効率よく縮退する)。一方、湖底の氷は約2〜3℃の水温を持つ湖水で融解され、水深を増す。この両者によって湖は拡大している。湖の熱収支を計算すると、湖に崩れ落ち小氷山となって漂う氷の融解と湖底氷を融解させるに要する熱量は、アルベドの小さな湖表面が吸収した太陽放射エネルギーで主に賄われていることを確認した。 研究成果の一部は3冊の英文報告書及び、3冊の邦文研究報告書として出版されている。
• 雪氷コアによる過去500年間の北太平洋DICEの復元

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2001年 -2002年 

  代表者 : 白岩 孝行, 田中 教幸

   

  北太平洋で発現する十年〜数十年周期の気候変動(DICE : Decadal and Interdecadal Climatic Event)の過去500年間に及ぶ変動周期と変動する気候・環境要素を、1998年にカムチャツカ半島ウシュコフスキー氷冠で掘削された全長212mの雪氷コアを用いて解明した。山岳地域に発達する氷河は、流動機構が複雑なため、表面に堆積後の歪みが著しい。このため、同氷冠の動力学を解析的手法、数値計算によるシミュレーションの二つから追求し、歪みを除去するための力学モデルも開発した。 酸素・水素同位体比に見られる季節変動を用いて、表面から深度120mまでの年代を±2年の精度で決定した。その上で、解析的な力学モデルを用いて各深度の積算歪み量を算出し、同位体の季節変動によって定義される年層を表面相当の値に換算した。その結果、過去170年間に及ぶ涵養速度および酸素・水素同位体比の時系列データを雪氷コアから抽出した。 上で取り出した時系列データについて、スペクトル解析を行って、変動の卓越周期を算出した。その結果、涵養速度には32.1年、12.2年、5.1年、3.7年の周期、酸素同位体比には11.5年と5.0年という周期が検出された。これら二つの時系列データは、Mantuaらによって定義された北太平洋のレジームシフトを示すPDOインデックスと負の関係にあり、北米沿岸のSSTが高い温暖期にはカムチャツカ半島で涵養速度が遅く、SSTが低い寒冷期にはカムチャツカ半島で涵養速度が速いことが判明した。
• 山岳氷河の氷厚測定用インパルス式アイスレーダの開発

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2000年 -2002年 

  代表者 : 成瀬 廉二, 稲垣 正晴, 前野 英生, 竹井 巖, 藤田 秀二, 白岩 孝行, 松岡 健一, 曽根 敏雄

   

  本研究は,交通手段やAC電源が得られない遠隔の山岳地の氷河において,1人ないし2人の人力のみで運搬,観測できる小型,軽量,小電力の高性能アイスレーダを開発,実用化することを第1の目的とした。さらに,多量の水を含む温暖氷河の氷厚を測定できること、及び積雪やフィルンの内部層構造の観測・解析方法を確立することを第2の目的とした。 まず新規に製作するべきアイスレーダの仕様の検討のため,各種文献,資料を調べるとともに,雪や氷中の電波伝搬,散乱,吸収等に関する計算や実験、及び雪の誘電的性質におよぼす密度,温度,含水率等の影響を考察した。以上から,山岳氷河の氷厚測定には約4MHzから数十MHzの低周波レーダが,積雪の層構造調査には数百MHzから約3GHzの高周波レーダが適していることが分かった。そのため12年度に,「インパルス式低周波アイスレーダ」(5MHz)を新規に設計,製作し,「高周波アイスレーダ」(900MHz)として既存の地中探査レーダを購入した。13年度及び14年度には,カナダ・アサバスカ氷河において,低周波及び高周波アイスレーダの現地テストを行うとともに,北海道及び本州の季節積雪において高周波アイスレーダによる積雪構造の調査とテストを実施した。これらをふまえ,低周波アイスレーダの改良を加え,高周波アイスレーダの測定法,データ解釈法に新しい知見を得ることができた。 とくに積雪における高周波レーダのデータ解析と理論的計算を行った結果,地中探査レーダに固有なノイズをある程度除去することができ,約100-250kg/m^3の密度差をもつ積雪層境界を検出できることが分かった。さらに,高周波レーダにより,積雪深のみではなくさまざまな積雪の相当水量を測定できる関係式を導いた。以上の低周波,高周波レーダの研究成果は国際学会誌及び国内学会誌等にて順次発表した。
• 「気候システムにおける雪氷の役割」解明のための研究計画立案

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2001年 -2001年 

  代表者 : 大畑 哲夫, 白岩 孝行, 成瀬 廉二, 榎本 浩之, 石井 吉之, 石川 信敬

   

  本研究の目的は、新たに計画されたWCRP(世界気候研究計画)のCliC(Climate and Cryosphere)の国際的な動きに対応し、今まで数多くの日本人研究グループが今までの蓄積をレビューし、「気候システムにおける雪氷の役割」についての総合的研究の具体的方針を示し、中国・ロシアなど諸外国との協力を含んだ研究課題・実施方法を立案することであった。 これを実行するために以下の3つの会合を開催した。 (1)会合名:CliC計画の内、氷河・氷床に関連した課題についての研究会 日時と場所:平成13年10月24日、北海道大学・低温科学研究所 参加者数:約20名 (2)会合名:CliC計画の内、積雪凍土に関連した課題についての研究会 日時と場所:平成13年11月27日、北海道大学・低温科学研究所 参加者数:約20名 (3)会合名:Asia CliC Meeting 日時と場所:平成14年2月25-27日、海洋科学技術センター横浜研究所 参加者数:約30名(海外はロシア2名、モンゴル2名、中国3名、ネパール1名、WCRP1名) (1)および(2)は若手を中心とした会合であり、各研究者が行ってきた今までの研究成果と今後の展望・方針について話をしてもらい、国内における研究の方向の潜在性を明らかにすることができた。また、(3)ではアジア地域の研究者とアジア地域で「雪氷圏と気候」について研究を行っている研究者を招聘し、研究の全体的動向と戦略および現在進行中の関連プロジェクトの話をしてもらった。これらの会合で議論された内容は基本的情報としてまとめられ、一つは来年度作成する国内の研究計画書に反映させる予定であり、また今後の検討によるが、アジア地域の共同研究書に反映させる予定である。
• カムチャツカ半島における植生動態と環境変動の相互作用過程の解明

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1999年 -2001年 

  代表者 : 原 登志彦, 曽根 敏雄, 白岩 孝行, 隅田 明洋, 山縣 耕太郎, 本間 航介, 山田 知充, 佐藤 利幸, 石井 吉之

   

  カムチャツカ半島KozyrevskのPicea-Betula-Populus天然林内に1haの固定調査区を設置し、毎木調査、各個体の空間位置の計測、5X5m小調査区毎の林冠閉鎖度調査、主要樹種3種の稚樹分布図の作成、林床草本の記載、ギャップ内外での環境計測の開始、主要樹種3種の年輪コアサンプルなどの作業を行った。Piceaの実生は、ギャップよりもむしろ母樹の林冠下に集中して定着しているなど、ギャップ更新を行っていなかった。この地域に多い疎林が形成される過程には、北方地域におけるギャップ内環境の特殊性(土壌凍結や強光阻害、積雪量の違いなどが考えられる)が関与している可能性が高い。 氷河グループの調査は、カムチャツカ半島の東岸クロノツキー半島に位置するカレイタ氷河において、気候変動に対する応答特性と氷河水文学的特性を明らかにすることを目的として実施された。この調査地では、植生グループが一次遷移の植生調査を行った。カレイタ氷河は、ユーラシア大陸で最も平衡線高度が低く気候変動に対して極めて敏感に応答すると考えられ、環オホーツク地域における氷河変動の良い指標となると考えられる。1)氷河の流動観測、氷河の流動に伴う歪み量の観測;2)氷厚測定;3)気象観測および氷河表面の質量収支の観測;4)水位、流量、濁度、水温、河川水の化学分析、水文観測;5)氷河地形の観測・記載を行った。 カムチャッカ半島では近年の急激な社会変化に伴い人為的な山火事の発生件数が増加している。落雷などの自然発火による山火事はこの地域の植生動態を規定する自然撹乱であったが、人為的な山火事頻度の増加は植生や気候変動に大きな影響をもたらすと考えられる。カムチャッカ半島における人為的な山火事頻度の増加が森林植生に与える影響を評価するため、基礎的な植生データの解析とそれにもとづいた森林動態のシミュレーションモデルの構築を進めた。
• 雪氷コアによる過去500年間の北太平洋DICEの復元

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 2000年 -2000年 

  代表者 : 白岩 孝行
• 地球温暖化にともなう大規模な温暖氷河の後退が海水面変動におよぼす影響評価

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1999年 -2000年 

  代表者 : 成瀬 廉二, 白岩 孝行, 澤柿 教伸

   

  本研究は、大規模な温暖氷河が存在する南米パタゴニア地域を対象として、氷河の縮小・後退が海面変動に与える影響を定量的に求め、現在進行している全球の海面上昇の中でパタゴニア氷河の寄与の割合を評価することを目的とした。そのため、平成10〜11年度科研費・国際学術研究「南米・パタゴニア地域における完新世の氷河変動と近年の氷河変動機構の解明」(国10041105)にて収集された試料の分析、データの解析を中心に研究を行った。 1999年12月、南パタゴニア・チンダル氷河涵養域の源流部にて深さ46mの掘削を実施し、日本国内にて雪氷コア試料の酸素・水素同体比、無機イオン濃度、バイオマスの分析を行った。以上の結果、同地点の年涵養量は、1997/98-98/99の収支年では17.8m/年、1998/99-99/00年では11m/年以上という、世界有数の高い降雪量であることが分かった。一方、南パタゴニア・ペリートモレノ氷河において、1999年12月氷河末端部のカービング(氷崩壊)と流動速度の観測を行った(1.5-2.5m/日)。また、同氷河やウプサラ氷河において、カービング速度が水深の一次式で表される経験式を導いた。この結果はカービング過程を氷河モデルに組み込むときに有用となる。さらにウプサラ氷河の変動のメカニズムについて、氷河底面の突起地形と流動方向の伸張が大きな役割を果たしていることが分かった。北パタゴニア・ソレール氷河にて、気候変化にともなう氷河の応答を数値実験した結果、気温が0.5℃上昇するとそれに応じた氷河形態が収束するまでには約150年要することが分った。また、同氷河の流動と融解量の観測結果を解析し、氷河底面滑り速度を融解量の関数として氷河モデルに組み込むことができた。
• 南米・パタゴニア地域における完新世の氷河変動と近年の氷河変動機構の解明

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1998年 -1999年 

  代表者 : 安仁屋 政武, 幸島 司郎, 小林 俊一, 成瀬 廉二, 白岩 孝行, リベラ アンドレ, カサッサ ジーノ, 和泉 薫

   

  1998年は北パタゴニア氷原のソレール氷河とソレール河谷を対象とした研究が行われ、以下のような知見を得た。完新世の氷河変動の研究では、ソレール氷河とソレール河谷のモレイン分布調査から、ヤンガー・ドライアス(約10,500前)と2000BPの氷期が推定されるが、詳しくは年代測定結果が出るのを待っている。ソレール氷河では流動、表面プロファイル、歪みを調査し、さらに水文観測と気象観測を行い、氷河のダイナミクスとの関係を考察した。これにより、底面辷りが流動に大きな割合を占めていることが示された。さらに表面プロファイルの測定から、1985年以来、42m±5m表面高度が減少したことが判明した。年平均に直すと3.2m±5mである。 1998年撮影の北パタゴニア氷原溢流氷河末端の空中写真から、1995年(前回調査)以後の氷河変動を抽出した。これによると、1つの氷河(サン・ラファエル氷河)を除き全てが後退していた。さらに1999年撮影の空中写真からは興味深いことが判明した。それは1990年以降唯一前進していたサン・ラファエル氷河が、1998年から1999年にかけて後退したことである。このことから、1990年以降の前進は、従来考えられていた1970年代の雨量増加というよりも、フィヨルドの地形と氷河ダイナミクスによる公算が大きくなった。 1999年度の調査は南氷原のティンダール氷河の涵養域(標高1760m)でボーリングを行い、現地観察に加えて46mのアイス・コアの採取に成功した。詳しい化学分析はこれからである。ペリート・モレーノ氷河では写真測量によるカーピング活動の記録と氷河流動の推定、さらに湖面の津波観測によるカービング量の推定を行った。また、氷河周辺の湖の水深を測定した結果、深いところで80m程度であった。同じく、ウプサラ氷河が流入しているBrazo Upsalaの水深を測定したが、深いところは700m近くあり、氷河のカービングとダイナミクス、後退などを解析する上で重要なデータとなる。
• 雪氷コア解析による過去200年間のアリューシャン低気圧活動の復元

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1997年 -1999年 

  代表者 : 白岩 孝行, 田中 教幸, 兒玉 裕二

   

  ウシュコフスキー氷冠コア(212m)を物理・化学的に解析し、種々のシグナルからアリューシャン低気圧活動に関連する情報を読みとることで、アリューシャン低気圧活動の復元を試みた。 分析した陽イオンはNa^+,K^+,Mg^<2+>,Ca^<2+>,陰イオンはCl^-,NO^-_3、,SO^<2->_4である。Na^+,K^+,Mg^<2+>,Ca^<2+>,Cl^-, SO^<2->_4は、火山灰の層準で著しいピークを示し、これらのイオン種が火山噴火に影響を受けることが示唆される。一方、NO^-_3は35.49mのベズィミヤニィ火山起源の火山灰層と、51mの給源未知の火山灰層の層準を除き、火山灰とは明瞭な対応が見られない。NO^-_3には、火山灰層と無関係の周期的な変動が認められる。その変動は、Shiraiwa et al.(1999)によって季節変動が確認されている酸素同位体比と良く一致する。従ってNO^-_3も季節変動するものと思われ、その原因は、工業活動の乏しいカムチャッカ半島では、季節的な裸地の拡大と森林火災などに求められる可能性がある。 次いで、酸素同位体比とNO^-_3のひとつひとつの季節変動幅を読みとり、これに密度を乗じ、モデルによってThinning rateの補正を施すことで、ウシュコフスキー氷冠の年々の質量収支(水当量)変動を読みとった。これをウシュコフスキー氷冠の山麓の町、クリュチの年間降水量と比較したところ、5年間の移動平均で見る限り、両地点の降水量には良い関係が見られ、氷コアから降水量の復元が可能であることを示唆する。また、1970年代中頃から生じたアリューシャン低気圧の強化に応じるように1980年代中頃までウシュコフスキー氷冠での総降水量が増加している。これは、近年注目されている、DICE(Decadal Interdecadal Climatic Event)の記録が本コアに記録されている可能性があることを強く示唆するものである。 以上のことから、当初の目的である過去200年には及ばないものの、過去70年間に関しては、アリューシャン低気圧活動の一つの側面である総降水量の復元が可能となった。また、同じ手法を更に深部まで延長することにより、DICEの復元ができる可能性を示すことができた。以上を本研究の結論と位置づける。
• カムチャッカ半島における氷河をとりまく水循環過程およびそ変遷に関する研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1996年 -1998年 

  代表者 : 小林 大二, OVSYANNIKOV A.A., MURAVYEV Y.D, 白岩 孝行, 亀田 貴雄, 西尾 文彦, 西村 浩一, 佐藤 利幸, 幸島 司郎, 山縣 耕太郎, OVSYANNIKOV エイ, KHOMENTOVSKY ピー, GLAZYRIN G., MURAVYEV Y., 曽根 敏雄, 兒玉 裕二

   

  カムチャツカ半島ウシュコフスキー氷冠において雪氷コア掘削ならびに現場解析を実施した。標高3,901m.氷厚240mを有するに地点に総計2.4トンの物資をヘリコプター輸送し,1998年6月20日から30日にかけて雪氷コアを掘削した.総掘削回数307回,総掘削時間103時間で全長211.7mの雪氷コアを採取した.掘削終了後,20m毎に掘削孔壁の温度を測定した.深度10mは-15.7℃,底部211.7mは-4.2℃であり,表面からほぼ直線的に漸増する温度垂直分布が得られた.掘削と並行して,層序観察,バルク密度測定,ECM(固体電気伝導度)測定,デジタルビデオによるコアの撮影を行った.現場解析ができた表面から深度141mまでのコアによれば,55m付近の氷化深度以浅では,コアは融解・再凍結氷と融解を経験していないフィルンからなり,氷化深度以深では融解・再凍結氷と圧密氷との互層から構成されていた.深度141mまでのコア中には目視できる火山灰だけでも183層が確認され,そのうち2層が火山灰の特徴から噴出年代が特定された.ECMとビデオ撮影したコアのモザイク画像とを比較した結果,ECMシグナルは火山灰層で低下,融解・再凍結氷層で上昇する傾向が見られた.一方,高所における掘削オペレーションであったため,人員の健康面での各種データを採取し,高所順応の個人差を考察した.
• 山地稜線における積雪の吹き溜まり機構に関する研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1996年 -1996年 

  代表者 : 白岩 孝行

   

  山地稜線の風下傾斜面における積雪分布について、吹き溜まり機構に着目して調査を行った。現地調査を実施したのは、北海道札幌市郊外の無意根山東斜面、北海道大雪山ヒサゴ多年性雪渓、およびロシア共和国カムチャッカ半島のカレイタ氷河涵養域の3地点である。無意根山では1997年3月中旬、ヒサゴ雪渓では1996年8月末、カレイタ氷河では1996年7月末に積雪調査を実施した。調査方法は、3地点ともに積雪量の空間分布を求めるため、浅層掘削を実施し、積雪量と稜線からの距離との関係を求めた。ヒサゴ雪渓とカレイタ氷河においては積雪分布に融雪の影響が含まれているが、融雪の空間分布は稜線からの距離に依存しないため、求められた積雪量分布は冬季の積雪量の分布と同様であると判断した。無意根山の観測は融雪開始前に実施したので、冬季の積雪量を直接表す。 ヒサゴ雪渓においては、稜線付近では強風によって堆雪が起こらないが、稜線から約250m離れた地点から吹き溜まりによる堆雪が始まり、500m付近まで漸次増加した。500mを過ぎた地点より急速に吹き溜まりの影響が減ずることが判明した。カレイタ氷河では、稜線付近で最も堆雪量が多く、稜線から離れるにつれ積雪が減少した。減少の傾きは1次直線でよく回帰できた。これより、この地点では吹き溜まりの影響がほとんど生じていないと考えられる。無意根山東斜面では稜線から離れるに従い、直線的に積雪が増加し、顕著な吹き溜まりの影響が観察された。 今回の研究では事例を収集するにとどまったが、今後は風速・地形・吹き溜まり量に関して定量的な関係を求める予定である。
• 雪渓の融解及び雪渓内部氷体の形成に伴う積雪内初期化学成分の分別過程の研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1994年 -1995年 

  代表者 : 兒玉 裕二, 瀬古 勝基, 白岩 孝行, 西村 浩一, 石井 吉之

   

  内部氷体を持つ北海道大雪山ヒサゴ沼雪渓を中心として、雪渓の維持、化学成分の変化、氷体の生成・維持機構に付いて調査を行った。その主な目的は1)当初積雪に取り込まれたシグナル各要素が最終的に氷体内に取り込まれ固定されるまでの過程で、どのような化学的分別を受けるかに付いての研究、2)氷体の維持機構の研究、3)雪渓規模の変遷の研究である。主な結果は、1)氷体の成長には、止水層である氷体の上面に滞留している水分が初冬期の寒気の侵入で凍結する場合と、融解初期の融雪浸透水の再凍結の場合があり、前者も重要である。2)積雪あるいはフィルン層の化学成分は融雪水によって強く影響を受け、水路の分布によって化学成分の分布も異なる。3)雪崩涵養型の雪渓はその厚さが大きいために初冬期の寒気の侵入が弱く、初冬期の再凍結による氷体の成長は小さいと考えられる。4)雪渓の質量収支は近くの気象官署のデータから推測できる。4)雪渓と氷河は積雪のクリーブによる移動と底面滑りによる移動が大きく異なる。
• 豪雪災害の発生動態と被害予測に関する研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1994年 -1995年 

  代表者 : 秋田谷 英次, 白岩 孝行, 成瀬 廉二

   

  平成6、7の2年間で札幌市内の雪氷路面の調査を実施し、目視による新たな路面雪氷分類を作成した。これはスタッドレスタイヤと凍結防止剤の普及に伴って頻繁に発生する様になった路面状態に対応した分類である(つるつる路面に主眼)。路面状態は積雪量・気温の気象要素と交通量、及び道路の維持管理作業によって常に変化する。2冬期の観測結果から路面状況を定量化し気象要因と比較した。その結果、車の走行にとって問題となる「光る(すべる)路面」と「こぶ氷」の発生動態が解明された。この結果は、最悪な雪氷路面が発生する前に的確な維持管理作業を開始する指針となるものである。 表層雪崩の原因である弱層の調査を本州の多雪山岳域まで広げた。放射冷却に起因する「表層しもざらめ雪」と「表面霜」からなる弱層は北海道以外でも表層雪崩の大きな原因となることが明らかとなった。雪崩災害を防ぐためには登山者・スキーヤへの啓蒙が重要である。普及活動として例えば、平成8年度全国山岳遭難対策協議会(文部省、岐阜県、警察庁等の主催)に招かれ講演した。 平成7年は12月末から北海道では近年にない豪雪となり、やがて本州も豪雪に見舞われた。札幌圏ではこれまでの道路管理システムでは対応できず、あらゆる交通網は大混乱を引き起こした。大都市では、これまでのハード中心の対策には限界があり、新たな交通規制、きめ細かな情報公開、住民、ユーザーと行政との責任分担などソフト面での対応が不可欠な事が明らかとなった。10年以上にわたり豪雪がなかったため、住民、行政、マスコミとあらゆる機関の自然に対する危機意識が低下したこと、地方、国などの横の連携が不十分な事も災害要因となった。
• 衛星データ解析によるアンデス・パタゴニア地域の氷河変動特性とメカニズム

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1992年 -1994年 

  代表者 : 成瀬 廉二, 安仁屋 政武, 白岩 孝行

   

  氷河変動の解析および地理情報システムの構築 南アメリカ大陸南部のパタゴニア氷原をカバーするリモートセンシングデータを収集した。解析したデータは、1986年のランサッドTM、1976年の同MSS、1987年・1991年のスポット、1978年のサリュートおよび1945年以降適時撮影された空中写真等である。過去41年間の氷河末端変動の主な結果は、Jorge Montt氷河2.2km、0'Higgins氷河13.4km、Upsala氷河2.6kmの後退、一方、Bruggen氷河5.3〜8.4kmの前進であった。この様に、同一地域内の隣接している氷河でも、後退・前進が逆方向であったり、変動量に著しい差異が認められた。また、南パタゴニア氷原から東西南北に流出する48個の氷河について、地理情報システムとしてのInventory(氷河台帳)を作製した。 2.氷河変動の数値実験 氷河の消耗にcalving(氷山分離)量を含めた質量収支モデルにより、南パタゴニア氷原東側のUpsalaおよびMoreno氷河の変動過程を数値実験した。その結果、気候変動により平衡線高度が100m上昇した場合、Upsala氷河の末端は200-350m上昇し(5-8kmの後退に相当)、Moreno氷河の末端は70-100mしか上昇しないことが明らかとなった。 北パタゴニア氷原のSoler氷河では、積算気温法を用いた質量収支モデルにより、涵養量減少または気温上昇が氷河の変動に与える影響を数値実験により調べた。その結果、涵養量(降雪量)が20%減少した場合氷河末端は50mしか上昇しないが、気温が1℃上昇した場合、平衡線は約100m上昇することがわかった。今後は、氷河底面すべりを含めた氷河モデルにより、Soler氷河の変動特性を数値実験する。
• 斜め航空写真を用いたヒマラヤの氷河変動の追跡

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1993年 -1993年 

  代表者 : 白岩 孝行

   

  ネパールヒマラヤを代表する3つの地域(マルシャンディ川流域;ランタン地域;クンブ地域)について、1970年代と1990年代に撮影された斜め航空写真を収集し、同一の氷河について年代の異なる写真を比較することにより氷河の形態変化を調べた。1970年代の写真については名古屋大学大気水圏科学研究所所有のモノクロ画像を約250枚選択し、1990年代に撮影した約500枚のカラー画像とともに、イメージスキャナーを用いてコンピューターシステムに取り込み、光磁気ディスク上に保存してデータベースを作成した。 このデータベースを用いて各氷河の二期間(約20年)にわたる形態変化を調べたところ、以下のような知見が得られた。 1.標高6000〜5000m付近に位置する小型のクリーンタイブ氷河については、クンプ地域で顕著な後退傾向がみられた。 2.岩石に被覆された大型氷河については、マルシャンディ川流域のツランギ氷河、クンブ地域のトランバウ氷河、イムジャ氷河、ロウワ-バルン氷河などで末端部の後退およびこれに伴う末端部の氷河湖の拡大が生じていることが判明した。 3.小型氷河の形態変化については、変動のスケールが100m以下と小さいため、斜め空中写真による方法では、顕著な目じるしがあるなど好条件の場合を除き、検出が難しいという結論を得た。 以上の結果を総合すると、調査を行った地域では多くの氷河が後退傾向を示し、特に大型氷河では末端の後退に伴う氷河湖の拡大が進行するという興味深い事実が判明した。

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