2026/10/04
ﾚﾎﾟｰﾄ
地球寒暖変化の構造
2万年前､海面は今より120㍍低く､その原因は地球の軌道の
変化だとは聞いていたけれど､詳しい内容は知りませんでした｡
ﾕｰﾁｭｰﾌﾞを見ていたら偶然､次のﾁｬﾝﾈﾙが見えたので､
自分の理解を定着させるつもりで､ﾌﾞﾛｸﾞに記録させて
頂きました｡(感謝)
眺めて頂ければ嬉しいです｡
ﾁｬﾝﾈﾙ 学びたい大人のための大学
2万年前、北ｱﾒﾘｶとﾖｰﾛｯﾊﾟの北半分は厚さ数ｷﾛの氷に覆われ､
海面は今より121㍍低かった｡
その原因は､地球の軌道のわずかな変化｡
なぜ軌道の変化で地球はここまで変わるのか?
迷子石から､海の底と南極の氷の記録､ﾐﾗﾝｺﾋﾞｯﾁの計算､
10万年問題まで
▼ この動画で分かること
・地球全体の日射はほとんど変わらないのに､
軌道の変化で氷期が来る理由
・海の底の泥と南極の氷から､過去の氷の量と
空気が分かる仕組み
・小さな変化を大きくする仕組み(ｱﾙﾍﾞﾄﾞ･二酸化炭素･氷床の高さ)
・なぜ10万年ごとなのか､まだ決着していない
※北緯65度の日射と軌道の曲線は
Laskar ほか(2004)の軌道からこの動画のために計算した｡
氷床の広がりの地図はおおよその模式図｡
1 氷河期の定義
氷河期: 地球のどこかに氷床がある時期､氷河時代と呼ぶ
氷期: 氷河期の中で特に寒く氷床が大きく広がった時期
間氷期: 氷期と氷期の暖かい時期
現在は間氷期にあたる
ｸﾞﾘｰﾝﾗﾝﾄﾞの氷床 広さ171万平方ｷﾛ 平均の厚さ1673m
2 最終氷期
氷期と間氷期は258万年前から交互に繰り返された
一番最近の氷期で氷床が最も広がったのは
今から26000-20000年前 最終氷期最盛期と呼ぶ
北極を中心とした北ｱﾒﾘｶではﾛｰﾚﾝﾀｲﾄﾞ氷床と呼ばれる氷が
ﾛｯｷｰ山脈の東のｶﾅﾀﾞをほとんど覆い､
東はﾆｭｰﾖｰｸのﾏﾝﾊｯﾀﾝに届いていた｡
氷の厚さはｶﾅﾀﾞのｹﾍﾞｯｸ州北部で3ｷﾛに達していた｡
ﾏﾝﾊｯﾀﾝの上にも約600㍍の高さの氷が乗っていた｡
(図01最終氷期氷床 参照)
ﾖｰﾛｯﾊﾟでは北極を中心としてｽｶﾝｼﾞﾅﾋﾞｱから広がった氷が
北ﾄﾞｲﾂにまで達していた｡
(図02最終氷期氷床2 参照)
これだけの氷の元は海の水で､海から蒸発した水が
雪となって陸に降り､夏になっても解けきらずに
積もってゆき､陸の上に氷がたまった分だけ海の水は減る｡
海の水が減ったのを確かめたのはﾘﾁｬｰﾄﾞ･ﾌｪｱﾊﾞﾝｸｽ
ﾌｪｱﾊﾞﾝｸｽはｶﾘﾌﾞ海のﾊﾞﾙﾊﾞﾄﾞｽ島の沖で海の底の珊瑚礁を
深く掘り､掘り出したｻﾝｺﾞから､
最後の氷期が終わっていく間の海面の移り変わりを
途切れなく辿った｡
1989年ﾈｲﾁｬｰ誌に発表された結果では､最終氷期最盛期の
海面は､今より121㍍低かったとされている｡
見積もりの幅は上下(±)5㍍｡
現在のｲﾝﾄﾞﾈｼｱの島々は､東はﾎﾞﾙﾈｵやﾊﾞﾘまでｱｼﾞｱ大陸と
つながり､ｽﾝﾀﾞﾗﾝﾄﾞと呼ばれる陸地になっていた｡
ｲｷﾞﾘｽとﾖｰﾛｯﾊﾟ大陸の間､今の北海の部分も陸地だった｡
今では海の底に沈み､ﾄﾞｯｶﾞｰﾗﾝﾄﾞと呼ばれている｡
(図03陸になった浅い海 参照)
日本付近では日本と外の海をつなぐ海峡が浅いため､
海面が下がると､対馬暖流が日本海に入らなくなった｡
寒さのために亜寒帯の森が西日本まで広がっていた｡
日本の氷河は日本ｱﾙﾌﾟｽと北日本の高い山に
わずかにできただけ｡
(図04日本の氷河 参照)
地球全体の寒さは2020年ｱﾘｿﾞﾅ大学のｼﾞｪｼｶ･ﾃｨｱﾆｰ達が
海の表面の水温を記録した多くの化学的な手がかりと
気候のﾓﾃﾞﾙを組み合わせて､最終氷期最盛期の
世界の気温の分布を描いた｡
地球全体の平均で気温は6.1度低かったと見積もる｡
これは海の上も含む地球全体を､1年を通して
平均した値｡
2009年ｵﾚｺﾞﾝ州立大学ﾋﾟｰﾀｰ･ｸﾗｰｸ達が5704個の年代測定から
氷床がいつ広がり､いつ縮み始めたかを調べた結果､
北半球の氷が融けはじめたのは､2万年前から19000年前の
頃で､きっかけは北の夏の日差しが強まったことだと
している｡
(図05融けはじめた時期 参照)
3 氷期が何度もあった証拠
1955年ｴﾐﾘｱｰﾆという人が海の泥の堆積物から
酸素の量の増減を水温の変化と考えた｡
1967年ｹﾝﾌﾞﾘｯｼﾞ大学ﾆｺﾗｽ･ｼｬｸﾙﾄﾝは水温より
陸上の氷の量の変化を表していると考えた｡
2005年ﾛﾚｲﾝ･ﾘｼｯｷとﾓｰﾘｰﾝ･ﾚｲﾓは世界の57ヶ所から
取った記録と重ね合わせ､
氷の量が増えると海の中の酸素16の量が減る現象を
利用して
530万年分の酸素同位体比の記録をまとめた(LR04)
約100万年前を境として繰り返しの周期が
4万年から10万年程度に大きく変化している｡
(図06氷期ｻｲｸﾙ 参照)
陸上の氷は何万年もかけて増え､数千年で減る
というﾊﾟﾀｰﾝを繰り返している｡
(図07陸上の氷 参照)
4 氷の中の空気
大昔の空気は南極の氷の中に閉じ込められている｡
1999年ﾛｼｱ･ﾎﾞｽﾄｰｸ基地でｼﾞｬﾝ=ﾛﾍﾞｰﾙ･ﾌﾟﾁらが
42万年分の気温と空気の成分の記録をﾈｲﾁｬｰ誌に発表｡
南極の温度と二酸化炭素は比例している｡
(図08氷中の二酸化炭素 参照)
その後､ﾖｰﾛｯﾊﾟ10の国のEPICA計画による
南極のﾄﾞｰﾑCの位置で氷を3270㍍まで掘った｡
下の岩盤まで後5㍍の深さ｡
2008年ｽｲｽ･ﾍﾞﾙﾝ大学のﾃﾞｨｰﾀｰ･ﾘｭﾃｨ達が
このｺｱの一番古い200㍍を測り2酸化炭素の記録を
80万年前まで遡らせた｡
(図 09_80万年前の二酸化炭素 参照)
5 ﾐﾗﾝｺﾋﾞｯﾁ
ﾐﾗﾝｺﾋﾞｯﾁは過去65万年間､北緯55度､60度､65度で
夏の日射の変化を計算で求めた｡
計算には100日を要した｡
(図 10ﾐﾗﾝｺﾋﾞｯﾁ計算 参照)
6 地球軌道の変化
地球は主に木星と土星の重力によりわずかずつ
引っ張られているため､軌道が少しずつ変わる｡
〇軌道の形 今の離心率0.0167 1月3日頃太陽に近い
離心率は約10万年と40万5000年の周期で変わる｡
過去80万年では0.004-0.05の間で変わってきた｡
〇地軸の傾き 今の傾き23.4度
過去22.1度 ｰ 24.5度を約4万1000年の周期で
変化している｡
傾きが大きいと夏の日射が強く冬の日射が弱い
〇歳差 地球の自転軸は2万5700年周期で
円を描くように変わる
(図 11夏至の日射変化 参照)
7 氷期のﾍﾟｰｽﾒｰｶ
1976年､地球の軌道の変化･氷期のﾍﾟｰｽﾒｰｶ と題する論文が
ｻｲｴﾝｽ誌に発表された｡
ｽﾍﾟｸﾄﾙ解析では 23000年(歳差)､ 42000年(地軸傾斜)､
10万年(離心率)の変化と同じと判定｡
地球の軌道の変化が氷期の変化の根本原因と結論された｡
(図 12ｽﾍﾟｸﾄﾙ解析 参照)
8 変化を大きくする仕組
氷期と間氷期の変化にはﾌｨｰﾄﾞﾊﾞｯｸが関わっている｡
(ﾌｨｰﾄﾞﾊﾞｯｸ: ある変化が別の変化を引き起こすこと)
〇氷ｱﾙﾍﾞﾄﾞﾌｨｰﾄﾞﾊﾞｯｸ: 氷や雪の白さが日光を反射する｡
〇二酸化炭素: 南極では二酸化炭素と南極の気温に相関
二酸化炭素は氷期の温暖化を地球に広げる役割
〇氷床の高さ: 高い位置は気温が低い｡
氷床が発達して高くなると氷が融けにくい｡
平衡気候感度: 二酸化炭素の濃度変化による気温変化の値
(図 13平衡気候感度 参照)
9 突然の寒冷化
南極の氷とは違う､激しい変化がｸﾞﾘｰﾝﾗﾝﾄﾞの氷に残っている｡
最後の氷期の間､北大西洋付近の気温は何度も急な寒暖を
繰り返している｡
変化は数十年の内に起きたこともあったよう｡
最後の氷期の間に25回の変化が起きており､今の気候の安定は
むしろ例外｡
最後の氷期が終わりかけた1万2900年前､
北半球では約1000年間､急に寒くなった｡
この時期をﾔﾝｶﾞｰﾄﾞﾘｱｽと呼ぶ｡
ｸﾞﾘｰﾝﾗﾝﾄﾞでは気温が最大10度下がった｡
その下がり方は3年以内という急なものだった｡
この変化は北半球のみ｡
寒さは1万1700年前に終わり､今の間氷期となった｡
この時代を完新世と呼ぶ｡
(図 14ｸﾞﾘｰﾝﾗﾝﾄﾞの氷 参照)
10 10万年毎の変化の謎
10万年周期の変化は離心率だが､離心率が変えるのは
地球の1年の日射の0.1%｡
125万年前から70万年前は4万1000年ごとだったのに､
今は10万年毎のﾘｽﾞﾑに変わっている｡
この変化を中期更新世遷移と呼ぶ｡
(図 15陸の氷の量 参照)
10万年周期の理由は今も決着がついていない｡
氷床が大きくなるほど重みで地面が下がり､
氷床の高さが低くなる｡
そのせいで氷が融けやすくなり一気に融けていくと
考えられている｡
北ﾖｰﾛｯﾊﾟの地面は年間1cm以下の早さで持ち上がっており､
ﾌｨﾝﾗﾝﾄﾞの国土は毎年約7平方ｷﾛずつ広がっている｡
以上です｡
最後までご覧頂きありがとうございました｡
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