2023年は観測史上もっとも暑い年だったのではないかと言われています。地球温暖化などにより世界の平均気温は上昇を続け、同時に、海水温も少しずつ高くなっていることがわかってきています。実は、海の表層の温度である「海面水温」の全球平均は、この100年で約0.6℃上昇しているそうです。海洋は大気の約1000倍の熱容量を持ちます。その温度が上昇をしていくと……。
JAMSTEC地球環境部門海洋観測研究センターでは、海にどんな変化が起きているのか、そして将来どうなっていくのかを知るために、海の状態を観測しつづけています。海はとてつもなく広大です。広いだけでなく、深くもあります。いったいこの広大な海をどうやって観測しているのでしょうか？ そして観測データを使って、どんな研究が行われているのでしょうか？ 海洋観測研究センターの纐纈慎也センター長に話を聞きました。（取材・文：福田伊佐央）
纐纈慎也センター長（撮影：森清／講談社写真部）
世界中の海に約4000台の自動観測装置を投入
──どのような方法で広大な海を観測しているのでしょうか？ 人工衛星で上空から一気に観測したりできるのでしょうか？
それができればいいんですが、そう簡単にはいきません。海の観測で最も大変な点は、可視光線や電波などの電磁波を使ってリモートで観測すること（リモートセンシング）がむずかしいということでしょう。たとえば大気は、地上の観測装置や人工衛星による電磁波の観測によって、気温や水蒸気量、風速などを、上空まである程度正確に観測することができます。
でも海の中には電磁波が届きません。海の中の温度や塩分濃度、流れなどについて知りたければ、基本的に観測機器を沈めたり、海水を採取したりして直接観測するしかありません。海について人工衛星を使ってリモートで観測できるのは、海水温など海面の情報ぐらいです。
ーー具体的には、どんな方法で直接観測しているんですか？
基本的には研究船やブイ型の観測装置などで観測してきたのですが、それだけでは広大な海をとてもカバーできません。そこで、世界各国で協力して地球規模の海洋観測網をつくる「アルゴ計画」が2000年から始まりました。
図1：「アルゴフロート」（黄色）と深海洋フロート「Deep NINJA」の観測サイクル（提供：JAMSTEC）拡大画像表示
アルゴ計画では、「アルゴフロート」とよばれる2メートルほどの大きさの自動観測装置を、世界中の海に4000台ほど投入して観測を行っています。アルゴフロートは海に投入されると段階的に水深2000メートルまで沈んで、海中の水温や塩分、圧力を観測します。そして、10日に一度海面に浮上して、観測データを上空の人工衛星に送信します（図1）。一度投入されると3〜4年間、自動で計測をつづけてくれます。
海水温の変化は大気の1000分の１まで
ーー自動でデータを取ってくれるのは、とてもありがたいですね。
アルゴフロートはとてもいい観測システムです。でも海の中で何年も観測しているうちにセンサーが劣化してきて、どうしても正確な値からずれてきてしまうんです。そのため、アルゴフロートに任せっきりというわけにはいかず、必要なデータ精度を確保するために船での観測も継続しています。
図2：アルゴフロートを投入する様子（提供：JAMSTEC）
また、海中にどんな成分が溶けているかなど、アルゴフロートでは測れないデータもあるので、そういう意味でも船での観測は引き続き重要です。
ーーアルゴフロートの観測値のずれは、どれくらい大きいのでしょうか？
ずれといっても、日常的なレベルでは気にならないほどのごくわずかなものです。しかし、海洋観測では大気の観測以上に高い観測精度が求められるため、わずかなずれであっても補正しておく必要があるんです。
海には、陸地よりも温まりにくく冷めにくい海水が大量に溜まっていますから、海は地上とくらべて変化の量がすごく小さくなります。
例えば、温暖化抑制の目標である今から数度の温度上昇といった気温上昇は、熱の総量として海洋にとっては千分の数度の上昇に当たります。変化の量も早さも、大気にくらべるととにかく小さいんです。なので、精度よく測れないと、たとえば地球温暖化によって海にどんな変化がおきているかを正確に知ることはできません。
