Research Abstract

地球磁場と気候の関係からみた日傘効果の地質学的痕跡

Geological support for the Umbrella Effect as a link between geomagnetic field and climate

2017年1月16日 Scientific Reports 7 : 40682 doi: 10.1038/srep40682 (2017)
地球磁場と気候の関係からみた日傘効果の地質学的痕跡
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地球磁場の弱まりは、銀河宇宙線量の増加を引き起こす。銀河宇宙線量の増加が低層雲を増加させ、それによって、地球のアルベド(日傘効果)が増大し、気候の寒冷化をもたらすとの議論もある。近年の研究により、地球磁場の弱まりと気候の寒冷化の相関を示す地質学的な証拠が報告されている。しかし、日傘効果が重要な役割を果たしているかどうかを含め、両者の関係を説明するメカニズムについては分かっていないことが多い。本研究では、銀河宇宙線量の変化が、海洋の気候よりも陸上の気候に対してより大きな影響をおよぼしたという新たな地質学的な証拠を示す。大阪湾の堆積物から得られた花粉のデータによると、海洋酸素同位体ステージ19と31における地磁気逆転の期間中、シベリア気団の温度低下量が太平洋気団の温度低下量を上回っていた。その結果、夏の陸と海の温度勾配はより小さくなり、夏季モンスーンは弱まっていた。このような変化のパターンは、海陸の熱容量の違いが、日射量の変化に対する応答性の違いとして現れたと考えることで説明できる。銀河宇宙線量が増加した時代の寒冷化のメカニズムとして最も有力なのは日傘効果によるアルベドの増大であるようだ。

Ikuko Kitaba, Masayuki Hyodo, Takeshi Nakagawa, Shigehiro Katoh, David L. Dettman and Hiroshi Sato

Corresponding Author

北場 育子
立命館大学 古気候学研究センター

The weakening of the geomagnetic field causes an increase in galactic cosmic ray (GCR) flux. Some researchers argue that enhanced GCR flux might lead to a climatic cooling by increasing low cloud formation, which enhances albedo (umbrella effect). Recent studies have reported geological evidence for a link between weakened geomagnetic field and climatic cooling. However, more work is needed on the mechanism of this link, including whether the umbrella effect is playing a central role. In this research, we present new geological evidence that GCR flux change had a greater impact on continental climate than on oceanic climate. According to pollen data from Osaka Bay, Japan, the decrease in temperature of the Siberian air mass was greater than that of the Pacific air mass during geomagnetic reversals in marine isotope stages (MIS) 19 and 31. Consequently, the summer land-ocean temperature gradient was smaller, and the summer monsoon was weaker. Greater terrestrial cooling indicates that a reduction of insolation is playing a key role in the link between the weakening of the geomagnetic field and climatic cooling. The most likely candidate for the mechanism seems to be the increased albedo of the umbrella effect.

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