北極圏の冬の雲、海氷減少で『厚く重く』なっている

『混合相雲』って、普通の雲と何が違うの？氷と水が一緒にあるってそんなに珍しいこと？

混合相雲が珍しいのは、存在する条件の厳しさにあります。通常、雲は高度が上がるほど気温が下がるので、高いところは氷の粒だけ、低いところは水の粒だけになりやすい。でも北極圏の冬、特に海氷が減った海岸近くでは、海面からの暖かい水蒸気と上空の冷たい空気が激しくぶつかり、氷と水が同じ高さに共存してしまう環境が生まれるんですよね。 この共存状態が重要なのは、氷の粒と水の粒では、太陽光の反射や地面への熱放射の効き方がまったく違うからです。水は氷より熱を吸収しやすく、周囲の大気とエネルギーをやりとりする能力が高い。だから混合相雲は、同じ量の雲でも、純粋な氷の雲より地球の気候に大きな影響を与えるんです。北極圏のように、わずかな変化が全球の気候に波及する地域で、この雲がどう変わるかは、気象学者たちにとって見逃せない信号に映るのだと言えそうです。

北極の雲が変わってるって聞いても、日本で暮らしてる自分たちの天気や気候に直結する影響はあるの？

北極の雲なんて遠い話に思えるかもしれませんが、実は気象のドミノ倒しの第一ピースなんです。 混合相雲が厚く重くなるというのは、北極圏の熱収支が変わるということ。雲が厚いほど地表からの熱を逃がさず、かつ太陽光も反射する。その結果、北極と中緯度（日本を含む）の気温差が縮まるんですよね。 気温差が縮まると、ジェット気流（上空を流れる強い風）が蛇行しやすくなる。蛇行したジェット気流は、冷たい空気を日本付近に呼び込んだり、逆に暖気を送り込んだりする。つまり、冬の寒気の強さや、春先の気温変動が今より不規則になるかもしれません。 記事では変化が「エルニーニョのような大規模気候現象と連動」しているという推測も書かれていますが、そうだとすれば、日本の季節ごとの天気パターンそのものが中長期的に変わっていく可能性もありそうです。今のところ「北極で起きてること」ですが、5年10年の単位で見ると、日本の冬の様子に静かに響いてくるのかもしれません。

海氷が減ってるのは昔からわかってたはずだけど、雲の中身まで変わってることは、これまで気づかれてなかったってこと？

海氷が減ること自体は前から観測されていたんですが、その下の雲の中身までは、実は見えていなかったんですよね。衛星画像からは雲の有無と厚さくらいは分かりますが、氷と水がどんなバランスで混在しているか、水分量がどう変わったか、といった内部構造は調べようがない。地表に立って何年も観測し続けないと、そういう細かい変化は掴めないんです。 だから今回の強みは、アラスカの北岸という限られた場所ですが、14年間という時間をかけて、地上から直接雲を計測したことにある。その結果、単なる「雲が厚くなった」ではなく、水分が35%増えて、高さや頂上温度まで一緒に変わるという連鎖が見えた。これはシミュレーション予測とも合致する部分がありながら、実際の観測で確認されたのは新しい知見と言えそうです。 気候変動は全体図を知ることと、局所の詳細を知ることは別問題。北極の雲ひとつとっても、まだ謎が残ってる領域があったということなのかもしれません。

つまり『海氷が減る→雲が変わる→気候にさらに影響する』みたいな、負のループが起きてるってことなの？

負のループというより、正のフィードバックという仕組みですね。海氷が減ると、雲が水分をより多く含むようになり、その厚くて重い雲が地表に放射する熱をより強く押し返す。つまり、温暖化がさらに温暖化を呼ぶという構造。 ただ、記事を読むと面白いのは、単純な「海氷が減る→雲が厚くなる→温暖化」ではないということ。雲の性質は気圧や風の向きといった大気の条件に左右されるし、エルニーニョのような遠く離れた海の現象とも連動しているらしい。つまり、北極圏の雲の変化は局所的な海氷だけでなく、地球規模の気候システム全体に組み込まれている。 負のループと捉えると「ああ、大変だ」で止まりますが、もっと厳密には「地球の気候システムが自分自身を増幅するメカニズムが、北極圏の雲という目に見える形で表れている」ということなのかもしれません。だからこそ、この観測データが貴重なんでしょう。見えていなかった仕組みが、ようやく数値で示されたわけですから。

雲が『厚く重く』なるってことは、地面に降ってくる熱を逆に閉じ込めちゃったりもするんじゃないの？

正にそこです。北極圏の冬、『厚く重く』なった雲は地面から逃げる熱を下向きに押し戻す効果が強まるんですよね。雲が水分をたっぷり含むと、赤外線を反射・吸収する能力が上がるので、地表から放射された熱が宇宙に逃げにくくなる。つまり毛布を厚くするようなイメージです。 だからこそ厄介で、海氷減少→雲が厚くなる→保温効果が強まる→さらに海氷が溶けやすくなる、という負のループが生まれてる可能性があります。海氷が減ると海面から水蒸気がより多く蒸発し、それが雲をつくるから、海氷喪失と雲の変化が連動してるわけです。 ただ、同じ『厚い雲』でも上空の高さによって地球全体への影響は変わってくる。この研究でも「雲の高さが上がっている」と指摘されているのは、そのせい。高いところにある雲は逆に太陽光を反射して冷却効果をもたらすこともあるので、単純に「厚い＝温暖化加速」とは言い切れない部分もあるのかもしれません。