Influence of environmental conditions near Baffin Bay on deuterium excess and chemical substances in falling snow in northwestern Greenland

グリーンランド氷床北西部における降雪中のd-excess と化学成分と，降雪をもたらす水蒸気の起源域周辺の環境との関係を明らかにすることを目的として，2017 年5 月25 日から6 月6 日にかけてグリーンランド氷床北西部のSIGMA-A 観測サイトにおいて降雪直後の表面雪を採取した．表面雪中の水素と酸素の安定同位体比から算出することが出来るd-excess は観測期間中に2 度の極大値を示した．d-excess が極大値を示した日は陸域起源物質，人為起源物質ともに減少し，Cl−/Na+比が海水比に近い値を示した．海塩の変質が他の日に比べて生じていなかったことから，それらの日はSIGMA-A に近い海域から海塩粒子が輸送されたと推定された．更に，後方流跡線解析と気象解析によりd-excessが極大値を示した原因は，低温，乾燥した空気が比較的海面温度が高い開水面上を通過したからであると推定された．また，d-excess が極大値を示した日にSIGMA-A に到達した空気塊が輸送中にバフィン湾上空で比較的長時間滞留し，開水面から大気中に拡散された高いd-excess を持つ水蒸気を多量に取り込んだ可能性が示唆された．更に，バフィン湾北部海上で発達した低気圧性循環の風が開水面で高いd-excess を持つ水蒸気の拡散とバフィン湾上での空気塊の滞留を促したと推定されたTo understand the mechanisms of changes in water-stable isotopes and chemical substances in falling snow in northwestern Greenland, we sampled surface snow at the SIGMA-A site of the northwestern Greenland Ice Sheet from 25 May to 6 June 2017, and analyzed water-stable isotopes and chemical substances in the samples. During the observation period, deuterium excess (d-excess) peaked on 30 May and 5 June, corresponding to low concentrations of chemical substances from terrestrial mineral dust and anthropogenic activity and a low Cl−/Na+ ratio, which was close to the ratio in seawater. This suggests that sea salt and air were transported from seawater close to SIGMA-A. Analyses of the backward trajectory and meteorological conditions showed that the air mass leading to the high d-excess snowfall was transported toward SIGMA-A above an open water area in a cold, dry air mass that stayed over Baffin Bay for a relatively long period of time because of cyclonic flow into a depression over 10m above sea level over the bay