著者
Mottram Ruth Boberg Fredrik Langen Peter Yang Shuting Rodehacke Christian Christensen Jens Hesselbjerg Madsen Marianne Sloth
出版者
低温科学第75巻編集委員会
雑誌
低温科学
巻号頁・発行日
pp.105-115, 2017-03-31

Surface mass balance (SMB) is the builder of the Greenland ice sheet and the driver of ice dynamics. Quantifying the past, present and future state of SMB is important to understand the drivers and climatic processes that control SMB, and to both initialize and run ice sheet models which will help clarify sea level rise, and how likely changes in ice sheet extent feedback within the climate system. Regional climate models (RCMs) and climate reanalysis are used to quantify SMB estimates. Although different models have different spatial and temporal biases and may include different processes giving significant uncertainty in both SMB and the ice sheet dynamic response to it, all RCMs show a recent declining trend in SMB from the Greenland ice sheet, driven primarily by enhanced melt rates. Here, we present new simulations of the Greenland ice sheet SMB at 5 km resolution from the RCM HIRHAM5. The RCM is driven by the ERA-Interim reanalysis and the global climate model (GCM) EC-Earth v2.3 to make future projections for climate scenarios RCP8.5 and RCP4.5. Future estimates of SMB are affected by biases in driving global climate models, and feedbacks between the ice sheet surface and the global and regional climate system are neglected, likely resulting in significant underestimates of melt and precipitation over the ice sheet. These challenges will need to be met to better estimate the role climate change will have in modulating the surface mass balance of the Greenland ice sheet.
著者
村上 正隆
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.72, pp.297-310, 2014-03-31

人工的に生成した氷の微粒子を雲内に導入し, 自然の雲が雨・雪を生成するメカニズムの持つ律速過程にバイパスをつけて降水を促進させる人工降雨技術(意図的気象改変)は, 第二次世界大戦直後に華々しく登場し, 現在では世界40か国で使用されている. 本稿では, 人工降雨の原理・歴史・現状と問題点を述べるとともに, 最新の人工降雨研究の取り組みを紹介する.
著者
茂木 正人 真壁 竜介 高尾 信太郎
出版者
低温科学第76巻編集委員会
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.76, pp.71-93, 2018-03-31

本稿では,南大洋における生態系研究の現状と課題を整理した.南大洋の生態系を論じるうえで最も重要な種はナンキョクオキアミであるが,近年ハダカイワシ科魚類が注目されている.日本の生態系研究チームはハダカイワシ科の中でも季節海氷域に分布するElectrona antarctica(ナンキョクダルマハダカ)をターゲットのひとつとして研究しているが,その繁殖生態や初期生活史については未解明の部分が大きい.季節海氷域では海氷に含まれるアイスアルジーや海氷融解時におこる植物プランクトンの大増殖を起点に始まる食物網が存在する.海氷と海氷下の生態系は密接な関係があり,温暖化による海氷変動は生態系変動をもたらすことになる.
著者
広瀬 侑 佐藤 桃子 池内 昌彦
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.67, pp.9-15, 2009-03-31

シアノバクテリアは真正細菌の中で独自の分類群を構成するが,非常に多様で生態学的にも重要である.またモデル生物として研究が非常に進んでいる.研究材料として代表的な種を選んでその特徴を概説する.
著者
上村 佳孝 三本 博之
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.69, pp.39-50, 2011-03-31

動物の交尾器, 特にオス交尾器の形態は, 他の形態形質よりも進化・多様化が速い傾向にあり, その機構について議論が続いている. 本稿では, モデル生物であるキイロショウジョウバエを含むキイロショウジョウバエ種群について, 交尾器形態の機能とその進化に関わる研究についてレビューした. オス交尾器による創傷行動の発見により, 従来の研究では見出されてこなかった, オス交尾器に対応した多様性がメス交尾器の側にも同定されるようになった. しかし, メス交尾器の多様性は, 柔軟な膜質構造の形態変化によるものが多い. 交尾時の雌雄交尾器の対応関係の把握は, そのような旧来の手法では観察の難しい構造の特定を容易にし, 種間比較や操作実験による機能の研究に足がかりを与える. そのため手法の一つとして, 交尾中ペアを透明化する技術を紹介し, 本種群が交尾器研究のモデル系となる可能性を示す.
著者
小林 憲正 遠西 寿子 坪井 大樹 酒井 貴博 金子 竹男 吉田 聡 高野 淑識 高橋 淳一
出版者
北海道大学低温科学研究所
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.66, pp.39-46, 2008-03-31

炭素質コンドライトや彗星中に種々の複雑有機物が検出されていることから,地球外有機物が生命の誕生に重要な役割を果たした可能性が議論されている.隕石・彗星中有機物の起源としては,分子雲中の星間塵アイスマントル中で宇宙線・紫外線エネルギーにより生成したとするモデルが提案されて いる.われわれは模擬星間物質に重粒子線を照射することにより高分子状の複雑有機物に結合したアミノ酸前駆体が生成することを見いだした.このような高分子状結合型アミノ酸は遊離アミノ酸と比較して宇宙環境で安定であること,円偏光照射によりアミノ酸エナンチオ過剰を生じうることなどが わかった.これらの知見をもとに生命の起源にいたる新たな化学進化シナリオを提案する.
著者
高市 真一
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.67, pp.347-353, 2009-03-31

光合成生物にとってカロテノイドの存在は必須であり,多種多様なカロテノイドがある.光合成生物の分類群ごとに特有なカロテノイドもある.本章ではカロテノイドの抽出,精製,同定などの方法を解説する.
著者
長嶋 寿江
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.67, pp.113-118, 2009-03-31

植物の成長は,光合成生産速度だけでなく,葉への分配など成長のしかたにも大きく影響される.本章では,成長を解析する方法と,それを行うための実験デザイン,測定方法について述べる.
著者
瀬戸 陽介 小山 あずさ 田村 浩一郎
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.69, pp.157-163, 2011-03-31

抗菌ペプチドはショウジョウバエにおいて主要な生体防御機構の一つであり, キイロショウジョウバエでは, これまでに7種類が同定されている. これら抗菌ペプチドは種類によって活性を示す対象の微生物が異なり, バクテリアに対して強い抗菌活性を示すものや真菌類に強い抗菌活性を示すものが知られている. 様々な研究から, 抗菌ペプチドは, 個体レベルでは個体の微生物に対する抵抗性に大きく影響することが, 遺伝子レベルでは種類によってその分子進化パターンが異なることが明らかとなっている. そこで, 本稿では抗菌ペプチドの分子進化と抗菌活性や個体での抵抗性との関わりについて論じる.
著者
岩井 雅子 広瀬 侑 池内 昌彦
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.67, pp.575-582, 2009-03-31

シアノバクテリアは真正細菌の一種として,相同組換による遺伝子操作がよく整備されているものが多いが,重要な種でも形質転換できないものもある.代表的な形質転換のプロトコルとともに今後の展望を述べる.
著者
奥地 拓生
出版者
北海道大学低温科学研究所
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.66, pp.169-174, 2008-03-31

宇宙空間から惑星内部にわたる多様な惑星形成・進化の場には,極低温から高温,また真空から超高圧までの,あらゆる外場条件が存在する.氷はこの多様な条件に対応して,自由な陽子の急速な拡散を始めとする多様な性質を示すことが理論的に予想されているが,その実験的立証はいまだに行われ ていない.このような実験を行うためには,従来の高圧実験技術を活用しつつも,さらに新しい手法をその上に作りあげる必要があった.筆者がそのために開発してきたダイヤモンドアンビルセルNMR の手法と成果を解説し,また将来への展望を述べる.
著者
大和 勝幸 石崎 公庸 河内 孝之
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.67, pp.23-29, 2009-03-31

ゼニゴケは,陸上植物の進化を考える上では基部陸上植物の1つとして鍵となる存在である.近年,形質転換法やゲノム情報などの分子生物学的ツールが整備され,実験生物として注目されはじめている.新たなモデル植物としてのゼニゴケの特性を紹介しつつ,その基本的な扱いについて紹介する.
著者
小池 裕幸
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.67, pp.431-447, 2009-03-31

分光測定は,今や生化学,分子生物学では欠かすことのできない基本測定法である.さらに,光合成の分野では光誘起の微少スペクトル変化の測定も,分光光度計を使ってなされる.本項ではこの分光測定の基礎と,その装置の仕組みを解説する.
著者
樋本 和大 松本 正和 田中 秀樹
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.71, pp.131-140, 2013-03-31

計算機シミュレーションにより氷VIIと液体状態の水に挟まれた温度・圧力領域での存在が予測されている水のプラスチック相(プラスチック氷)について, 現在までに明らかとなった構造や水素結合連結性の特徴およびダイナミクスを紹介する. 特に, プラスチック氷の存在を最初に取り上げた論文について, その発見に至る経緯と同定の根拠, およびプラスチック氷の性質を概観し, その後の進展について触れる.
著者
山本 鎔子
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.70, pp.1-8, 2012

雪が着色する現象は世界の山岳地帯や極地でしばしば観察されている. 最も普通にみられるのは赤雪でその多くはChlamydomonas のような単細胞性の緑藻が原因である. しかし本報告の尾瀬においては4月から5月かけての融雪期にみられる大規模な雪の赤褐色化は, 直径約10μm の球もしくは楕円状の赤褐色粒子によるものである. 赤褐色の原因は単細胞性の緑藻Hemitoma 胞子の被殻に多量に含まれる酸化鉄が原因である.Spring red snow phenomenon is frequently observed in alpine and polar environments with extremely low temperature, high light intensity, and low nutrient levels around the world. The red snow phenomenon is mostly caused by the green algae such as Chlamydomons and Chloromonas, and its reddish color is derived from carotenoids in the algae's vacuoles. However, we have recently found that the red snow in Oze National Park in Japan is caused by the green algae, Hemitoma, and its reddish color is caused by Fe-oxide accumulating at the surface of spores in the alga. Therefore, the cause of the red snow is divergent. In this review, we overview recent knowledge of the algae-dependent red snow.
著者
深澤 倫子
出版者
北海道大学
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.64, pp.89-94, 2006-03-22

氷や雪のもつ "滑りやすさ" は,スキーやスケート等のウインタースポーツには欠かせない性質である.この "滑りやすさ" の原因は,氷表面に存在する液体状の層(擬似液体層)にあると考えられている.氷結晶は,その表面に擬似液体層を持つことにより,成層圏におけるオゾン破壊や雷雲の帯電等,様々な自然現象を引き起こす.本稿では,最近の分子動力学計算による研究を中心に,氷表面の構造とダイナミクスについて解説する.
著者
深澤 裕
出版者
北海道大学
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.64, pp.167-172, 2006-03-22

高圧下の氷は温度を下げると Ice VIII と呼ばれる水素秩序構造に変化する.中性子回折の研究から,Ice VIII の全ての水素原子は秩序化した配置を有することが分かっている.それでは,大気圧下に存在する通常の氷(Ice Ih)の場合,低温では何が起きるのであろうか? ここで,Ice XIと呼ばれる水素秩序構造が,長い時間を経て出現する可能性について考察する.果たして,水素原子の配置が完全に秩序化したIce XI は存在するのであろうか?
著者
荒川 政彦
出版者
北海道大学低温科学研究所
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.66, pp.113-121, 2008-03-31

氷衛星上の衝突クレーターや外惑星領域における惑星・衛星の衝突集積過程に関連して,氷を用いた高速度衝突実験が行われている.氷の衝突実験は融けやすい氷の取り扱いに問題が生じ精度の高い実験をすることが難しかったが,衝突実験装置自体を大型の低温室に設置することによりその問題が解 決され,研究が飛躍的に進歩した.特に氷中を伝播する衝撃波や破壊素過程の理解が進み,さらに弾丸にも氷を用いた高速度衝突実験が衝突速度700m/sまで可能となった.その結果,氷クレーターの形態変化やスケール則及び氷の衝突破壊強度が明らかになった.
著者
草原 和弥
出版者
低温科学第76巻編集委員会
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.76, pp.33-42, 2018-03-31

棚氷とは,氷床の末端で海に浮遊している部分である.南極棚氷の底面融解は南極氷床の質量収支を考える上で重要な消耗過程である.南極棚氷底面融解は南極沿岸大陸棚上の三つ水塊によって引き起こされる.一つ目は南極沿岸ポリニヤで形成される高密度陸棚水.二つ目は南極周極流域から大陸棚上に流入する周極深層水.三つ目は夏季海氷融解によって形成される表層水である.この概説では,これらの水塊が棚氷底面融解を引き起こすプロセスを説明し,さらに観測データと数値モデル結果から,南極棚氷毎にその底面融解の熱源が大きく異なることを示す.
著者
永尾 一平
出版者
北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
雑誌
低温科学 (ISSN:18807593)
巻号頁・発行日
vol.72, pp.1-14, 2014-03-31

海洋生物相により生成される硫化ジメチル(DMS)は, 大気中の酸化反応を経て雲凝結核(CCN)となる硫酸エアロゾル粒子を生成する. したがってDMS放出量変化は地球の放射収支に影響を与える可能性があり, 海洋生物圏と雲と気候のリンクに関する仮説(CLAW 仮説)が1987年に提示された. その後, この仮説の検証を通してDMSの研究が大い進展したが, このリンクの複雑さゆえに現時点でこの仮説の検証の最終的な結論はでていない. 本稿では, これまで行われた多くの研究成果をもとに, DMS研究の進展と現状について整理することを試みた. また, モデルを用いた将来の気候下でのDMSの応答に関する研究結果も取り上げ, DMSの気候調節の可能性を調べた.