ミランコビッチサイクル

気候変動：過去300万年間‥氷期ー間氷期変動
酸素同位対比の変化：過去80万年間
底生有孔虫（北大西洋中緯度：深海底コア）（Raymo, 1994; Kump et al., 1999）
◆約300万年前から増加
◆約250万年前から振幅の増大
◆約70万年前から
周期の変化：約10万年周期
非対称の変動：ノコギリ歯状
寒冷化：北半球氷床出現 - 2.8 Ma
（浮遊性有孔虫ー５つの深海底コア）
周期的な変動
氷期-間氷期サイクル
ゆっくりとした氷床成長（寒冷化）
急激な氷床衰退（温暖化）
氷期-間氷期サイクル
周期的変動 41万年，10万年，4.1万年，2.3万年，1.9万年
氷期ー間氷期サイクルの周期
◆卓越する周期：41万年，10万年，4.1万年，
2.3万年，1.9万年
地球の軌道要素
＝ ミランコビッチ・サイクル（日射量の周期的変動）
ミランコビッチ（M. Milankovitch）
氷期の原因に関する天文学説（1926）
気候変動の天文学理論と氷河時代（1941）
★地球の軌道要素の変化に伴う
日射量の周期的な変動
- 北半球高緯度地域・夏期 ‒
→ 氷床の盛衰
地球の軌道要素の変化
(1) 離心率の変化
(2) 歳差運動：
自転軸のゆらぎ・黄道面の回転
(3) 自転軸の傾きの変化
公転軌道
［離心率］
［現在］
41万年，
10万年
自転軸
自転軸
公転面
2.3万年，
1.9万年
［歳差運動］
4.1万年
［自転軸傾斜］
最長：1.521 108km
最短：1.471 108km
地球の軌道要素の変動
（１）離心率
年間日射量の変化（約0.2%）
地球の軌道要素の変動
（３）歳差運動：日射量の季節変動
（２）自転軸の傾き
日射量の季節変動を助長
◆自転軸のゆらぎ（歳差）
◆近日点の移動（歳差）
春分点に対して近日点が一周するには，平均約21,700年
秋分点
季節変化の最大幅が
北・南半球で入れ替わる
（Hot Summer / Cold Winter）
冬至
離心率 = 0
半径：1.496 108km
離心率 = 0.06
最長：1.586 108km
最短：1.406 108km
夏至
春分点
2.3万年，1.9万年周期
ミランコヴィッチ・サイクル
(SPEC)
δ18Od18-O
(SPECMAP) -3
-2
-1
0
1
2
3
100
SPECMAP
0
過去40万年間の日射量の変化
（北緯60 ６月中旬）
200
日射量変動への
各周期帯の寄与
300
400
age (ka)
δ18O変動への
各周期帯の寄与
500
600
過去40万年間のδ18Oの変化
（浮遊性有孔虫：SPECMAP）
700
500
480
460
440
420
400
日射量 北緯65 6月中旬 at 65N for mid- July (W/m )
2
Extraterrestirial Insolation
近日点の黄経
（歳差運動）
380
自転軸の傾き
Insolation
800
離心率
日射量変動とδ18O の変動との相関
（岩波講座地球惑星科学11, 1996）
◆4万年・２万年周期帯の応答
18
‥高緯度の日射量変動→ δ O の変動（氷床の盛衰）
◆δ18O の変動で卓越する10万年周期（離心率）
‥この周期性を強調する相互作用（フィードバック・ループ）の存在を示唆
近畿の鮮新・更新統（鮮新世・更新世の堆積物）の分布
図1. KD-0/KD-1/KD-2コアの掘削地点と対比（京都市 2003）
（市原, 1984）
I'@ED-@/%
2(0@/
2(@)6
A
大阪層群
大阪湾・播磨灘周辺
京都盆地・奈良盆地
KD-2!
G
KD-2
H
京都駅
KD-1!
KD-1
G3*H
古琵琶湖層群
KD-0
KD-0!
G#&H
伊賀∼琵琶湖
B
2km
本研究での分析層準
大阪層群
火山灰層準・重鉱物多産層準
（京都市 2000, 2001, 2003; 木谷・加茂 2010）
湖沼成・河成の粘土・シルト・砂・礫層で構成されて、
海成粘土層（Ma: 15層）や火山灰層を含む。
130-30万年前
‥氷期-間氷期変動による海水準変動に伴った堆積物
（東灘コア：田中累層, 都島累層‥最下部約3Ma）
海成粘土層
Ma5
Ma5
図1. KD-0/KD-1/KD-2コアの掘削地点と対比（京都市 2003）
海成粘土層の再点検
（木谷・加茂, 2010）
海成粘土層：１４枚
Ma0, 0.5, 1, 1.3, 2, 3, 4, 5,
6, 7, 8, 9, 10, 12
5�
Ma 12�
4�
KD-1!0 �
KD-1
10�
KD-0!
KD-0
G#&H
�
B
8
�
KD-0�
KD-2
G3*H
京都駅
巨椋池
干拓地
A
京都駅
3�
KD-1�
I'@ED-@/%
KD-2!
9
京大
［KD-0, KD-1, KD-2の地質柱状図：京都市（2000, 2001, 2003）］
2(@)6
G H
海成層の証拠
有孔虫, 渦鞭毛層，石膏, 硫化物臭
KD-2�
0.5�
木谷・加茂（2010）
本研究（電気伝導度による）
The Association for the Geological Collaboration in Japan (AGCJ)
2(0@/
2(@!
5!
G"#$H
京都市（2000, 2001, 2003）
J:=2(@$1?4>C."!
G287;99<HAB,F+K
（京都府レッドデータブック, 2002）
京都盆地コア：KD-0
2km
2�
7�
6�
1.3�
1�
○：京都市（2003）
●：KD0
木谷・加茂（2010）
●：KD1, 2
石川ほか（2015）
2(@!
5!
G"#$H
J:=2(@$1?4>C."!
G287;99<HAB,F+K
［京都市, 2003］