天文学的要因が左右する気候と氷床変動
―150万年前頃の氷床変動メカニズムを解明―

地球の公転軌道の形状や自転軸の方向は一定ではなく、惑星間に働く万有引力などによって数万年という期間に周期的な変化をします。これらの変化は、質量の大きな木星・土星や地球のすぐ近くにある月の重力に大きく影響されています。気候に対する公転軌道や自転に関する諸量は「天文学的外力」と呼ばれており、それに対し地球の気候、とりわけ氷床は敏感に反応し、拡大と縮小を繰り返す（氷期・間氷期サイクル）ことが知られています。

東京大学大気海洋研究所の阿部彩子教授、渡辺 泰士特任研究員、海洋研究開発機構の齋藤 冬樹研究員、国立天文台の伊藤 孝士講師、国立極地研究所の川村賢二准教授らの研究グループは、気候モデルを用いた大規模な数値シミュレーションを行い、現代の周期性との違いが特に顕著な約160-120万年前の氷期・間氷期サイクルに対して天文学的外力がどのような影響を与えているのかの解明を試みました。

その結果、公転軌道の形状や自転軸の傾き、歳差角（公転軌道上の夏至の位置）、それらの変化のタイミングなどの天文学的外力が氷期・間氷期サイクルに影響を与え、従来考えられていたよりもはるかに精妙に地球の気候に影響を与えて現代の周期性との差異を生んでいることが分かりました。今後、本研究を進展させることにより、地球の歴史や未来の変化を更に把握できることが期待されます。

本研究の数値シミュレーションは、地球シミュレータ（第3世代）と地球シミュレータ（第4世代）を用いて行いました。令和3年3月から運用を開始した「地球シミュレータ（第4世代）」は、アクセラレータを組み合わせたマルチアーキテクチャ型スーパーコンピュータで、地球温暖化を始めとする気候変動の解析・将来予測、地震や地球内部変動の解明等従来研究のさらなる発展とAI研究など新規研究課題実施の両立を目指しています。

本研究成果は2023年5月15日付で国際学術誌 Communications Earth & Environment に掲載されます。

詳細は、東京大学大気海洋研究所のサイトをご覧ください。