埼玉大学大学院 理工学研究科の勝田 哲 准教授、田代 信 教授、寺田 幸功 准教授、佐藤 浩介 准教授、京都大学大学院 理学研究科/理化学研究所 開拓研究本部の榎戸 輝揚 准教授、宮崎大学 工学部の森 浩二 教授、理化学研究所 仁科加速器科学研究センターの望月 優子 室長、日本大学 松戸歯学部の中島 基樹 専任講師らの国際研究グループは、Ｘ線天文衛星を用いて、中間圏・下部熱圏（高度70-115km）領域の大気密度の長期変動の測定に成功し、大気が収縮していることを明らかにしました。地球温暖化に伴い、高度20km以上の上空大気は寒冷化し、その結果収縮すると考えられています。この大気収縮は理論的には半世紀以上前に示されていましたが、それを実証する数十年スケールの観測データは乏しく、特に収縮が最も激しいと予測される中間圏・下部熱圏領域においてはほとんど皆無でした。本研究では、日米5機のＸ線天文衛星が1994年から2022年にかけて取得した観測データの中から、地球大気の影響を受けたタイミングに着目し、大気密度の長期変動を調査しました。その結果、高度70-115kmの大気は1年に約0.5％のペースで希薄化していることが明らかになりました。これは独自アプローチによる、過去になく高い信頼度の結果です。この密度低下ペースは、温室効果ガスの増加を考慮した最先端の大気シミュレーションの予測と整合していました。本研究で開拓した手法は、将来にわたって超高層大気をモニターする貴重な手段になります。それにより、地球温暖化の理解の深化や、人工衛星のライフタイムの推定精度向上など、社会と経済活動に貢献することが期待されます。
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理化学研究所 広報室 報道担当
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