NASA、第二次世界大戦機を北極に飛ばし、氷の融解速度を測定

今月、南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所（JPL）のエンジニアたちは、北極海の海氷がどれだけ速く消えているかを測定するための宇宙船センサーをテストしている。その機器が打ち上げられるのはまだ1年先だが、科学者たちはカナダの荒野での最近のフィールドキャンペーン中に、その使用に向けた準備を始めていた。

研究者たちは4月に2週間を費やし、北極海上空を飛行し、第二次世界大戦時代の飛行機から高度1,500フィート（457メートル）で日の出を眺めることがよくあった。海氷と雪の厚さを測定するためのさまざまな最先端センサーが搭載されており、その中には現在JPLでテスト中のマイクロ波放射計の代役も含まれていた。海氷の厚さを測定するのは難しく、海氷が水面からどれだけ高く上がっているか、その氷の上の雪の深さ、表面からのマイクロ波放射など、多くの正確な数値が必要となる。

飛行は上空の衛星の通過に合わせて行われ、同じ特徴を協調して観測できるようにした。空中データと衛星データを組み合わせることで、科学者たちは海氷を測定し、北極全体の気候条件がどのように変化しているかを理解する能力が向上する。

ここ数十年で、北極海の海氷の範囲と厚さは変化している。これらの変化の測定を改善することで、科学者たちは北極システムをよりよく理解できるようになり、航法、天気、海洋研究、将来の衛星観測を支援する。北極の船舶活動が増加するにつれ、この地域は戦略的かつ経済的にも重要性を増している。

JPLのサーラ・カシミ氏（フィールドキャンペーンの科学責任者）によると、北極での温暖化の進行は、公共の安全や経済的利益に影響を与える可能性がある。

カシミ氏は衛星データを使って海氷を研究してきたが、宇宙からの俯瞰図は飛行機の窓から見るのとは異なる。

海氷の驚くべき多様性は、異世界のような景観を作り出す。氷は陸地に付着していることもあれば、海を漂っていることもある。荒れていることもあれば滑らかなこともある。風や海流に押されて、氷は絶えず移動し、割れ、変形している。亀裂は長い露出した海面に開き、氷盤同士の衝突は氷の瓦礫を何マイルも続く巨大な尾根に押し上げる。

一部の海氷は1シーズンしか持たないが、より厚い氷は数年持続する（ただし、多年氷は北極の多くの地域で減少している）。これらの変化は、科学者たちが旅の途中で目撃したホッキョクギツネやノウサギに至るまで、生態系全体に影響を与えている。

海氷の厚さの推定を改善することで、科学者たちは地域の変化をよりよく理解し、北極環境の長期観測を支援できる。NASAチームは2週間のキャンペーンで約50時間の飛行を行い、イヌヴィクの町の近くで漂流氷の上を飛行した後、ケンブリッジ・ベイという小さな村の別の場所で海岸に固定された氷を調査した。

キャンペーンのイヌヴィク部分では、チームはSWOT（Surface Water and Ocean Topography）ミッションと協力した。SWOTはNASAとフランスの宇宙機関CNES（国立宇宙研究センター）が共同開発した衛星で、JPLが米国側のミッションを主導している。SWOTは地球の海と淡水の高さをマッピングするために設計されたが、海氷の水面からの高さも測定できる。

ケンブリッジ・ベイでは、NASAチームはESA（欧州宇宙機関）、ドイツのアルフレッド・ウェゲナー研究所、カナダのカルガリー大学の研究者に加わった。キャンペーンのこの部分では、協調飛行がフィールドキャンプの上空と、NASAのICESat-2（Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite-2）やESAのCryoSat-2などの衛星ミッションの軌道の下で行われた。

海氷の厚さの推定を改善するため、ESAはNASAと協力して、CRISTAL（Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter）と呼ばれる新しい極地ミッションを開発している。4月の空中キャンペーン中、科学者たちは...