1883年のクラカタウから1991年のピナツボまで、気候を変えるほどの6つの大噴火のあとでは、自然の揺らぎと長期的な傾向を差し引いて噴火前と比べると、世界全体で見た海の極端な低温「marine cold spell」がどれも一時的に強まっていました。ドイツの南ヴェストファーレン応用科学大学とケルン大学の研究者が、1850〜2024年の日別の海面水温を調べて、2026年11月6日に『Ocean-Land-Atmosphere Research』で発表した研究です。海の極端な低温は過去175年でおおむね減ってきましたが、大噴火はその流れを一時的に途切れさせうるとチームはみています。

marine cold spell とは、どんな現象なのか

marine cold spell（MCS）は、海面水温がその場所の季節ごとの平年の状態と比べて異常に低いまま5日以上続く現象を指します。日本語の決まった訳語は見当たらないため、この記事では英語のまま marine cold spell と書きます。

発表文は、その強さや起こる回数を左右する要因として次の4つを挙げています。

  • その海の季節ごとの気候とその揺らぎ
  • 低温の続きやすさ
  • 海域の海流
  • 海面水温の分布

研究チームはここに、火山の噴火という外からの要因も加わるのではないかと考えました。

大噴火のあとの寒い時期は「火山の冬」と呼ばれ、記録に残る例も少なくありません。1815年にインドネシアのタンボラ山が大噴火した翌1816年は「夏のない年」になり、1991年のピナツボの噴火では世界の気温が約0.5℃下がりました。噴火で大気中に吹き上げられた硫黄を含む物質から硫酸のエアロゾル（細かい粒子）ができ、それが地球を薄くおおって日差しの一部をはね返すため、地表が冷えるのです。

175年分の海面水温で、何を比べたのか

研究チームが使ったのは、1850〜2024年の世界の海の表層の水温を日ごとに再構成したデータ COBE-SST3 です。このデータで、気候を変えるほどの規模だった6つの噴火のあとに、marine cold spell の強さが噴火前と比べてどう変わったかを調べました。

噴火した火山噴火の年
クラカタウ（Krakatau）1883年
サンタマリア（Santa Maria）1902年
ノバルプタ（Novarupta）1912年
アグン（Agung）1963年
エルチチョン（El Chichón）1982年
ピナツボ（Pinatubo）1991年

論文の要旨によれば、研究チームはエルニーニョ・南方振動（ENSO）のような気候の自然な揺らぎの一部と長期的な水温の傾向を取り除いたうえで、噴火ごとに決めた噴火前の状態と噴火後を比べました。強さの指標には「累積強度（cumulative intensity）」が使われていますが、その細かい定義は、編集部が読めた要旨と発表文には書かれていません。

研究の動機について、共著者でケルン大学 地質学・鉱物学研究所の博士課程研究者レイヴン・キレスティーノ＝オラリオ（Raven Quilestino-Olario）氏は次のように話しています。

大きな火山噴火による寒冷化はよく研究されてきましたが、その火山の冬が海の極端な低温現象にどう影響するのかには、あまり目が向けられてきませんでした。

— レイヴン・キレスティーノ＝オラリオ（ケルン大学、共著者）

噴火のあと、海の低温はどれくらい変わったのか

世界の海の大部分では、marine cold spell の累積強度も頻度も、1850年以降おおむね減ってきました。その中で6つの噴火のあとは、世界全体で見た累積強度が、どれも短い期間、噴火前より大きくなっていました。要旨は、火山の影響がこの長期的な弱まりを一時的に途切れさせうることを示唆するとしています。

筆頭著者で南ヴェストファーレン応用科学大学（ハーゲン）のヤン・ケンパート（Jan Kempert）氏は結果を次のようにまとめました。

私たちの研究は、海の極端な低温が過去175年でおおむね少なく弱くなってきた一方、大きな火山噴火がこの長期的な傾向を一時的に途切れさせる可能性があることを示しています。

— ヤン・ケンパート（南ヴェストファーレン応用科学大学、筆頭著者）

ただし、どれくらい強まったのか、何年ほど続いたのかという数値は、要旨にも発表文にも出てきません。編集部は論文の本文を確認できていないため、この記事では「一時的に強まった」以上のことは書けません。

なぜ、海域によって反応がばらばらなのか

世界全体では強まっていても、噴火の影響は世界の海に一様には出ませんでした。強い低温が出る海域がある一方で、反応が弱い海域や逆向きの反応を示す海域もあったと発表文は書いています。要旨が示すとおり反応は一部の中緯度帯で最も強く、熱帯太平洋を計算から外しても噴火の痕跡は残っていました。

なぜ海域でこれほど違うのかについて、要旨と発表文は理由を説明していません。発表文が挙げる marine cold spell を左右する要因（海流や季節ごとの気候など）も海域ごとに違いますが、それが噴火の影響の違いとどう結びつくのかは、読めた範囲からは分かりませんでした。

研究チームは1991年のピナツボの噴火について、175年分の長期の再構成データと、衛星で海面水温を測れるようになってからの別のデータを比べ、両者がよく一致することも確かめています。

使われたデータは、日本の気象庁の研究者が開発したもの

発表文は COBE-SST3 を「新しく利用できるようになったデータセット」と紹介していますが、作ったのがどこかは書いていません。COBE-SST3 は、気象庁気象研究所の石井正好氏や気象庁の研究者らが、2025年に日本気象学会の学術誌『気象集誌』で発表した日別の海面水温解析です。論文の題名には「高解像度」「日別」の言葉が入っています。

COBE は、気象庁が整えてきた海面水温と海上気象のデータの名前で、そのうち海面水温の部分を COBE-SST と呼びます。気象庁のウェブサイトの解説では、COBE は1891年から現在までを1度の格子で整えたデータとされています。元になったのは、米国海洋大気庁（NOAA）がまとめた ICOADS と「神戸コレクション」などです。神戸コレクションは、神戸海洋気象台（現在の神戸地方気象台）が集めた過去の海洋気象データを、気象庁と日本気象協会がデジタル化したものです。

データ特徴（出どころ）
COBE-SST1891年〜現在、1度格子（気象庁のウェブサイト）
COBE-SST2COBE-SST の改良版（2014年の論文）。気象庁が2023年2月から全球平均の長期変化の診断に使用（同）
COBE-SST3日別、今回の研究では1850〜2024年を解析（発表文・論文の要旨）

気象庁の研究者が手がけてきた COBE-SST の系譜に連なる COBE-SST3 が、ドイツの研究チームによる火山と海の研究を支えていたことになります。研究チームは同じデータで、過去175年の海洋熱波がどう変わってきたかも、昔の観測に含まれる不確かさに重点を置いて調べたいと考えています。

海の気候と循環をめぐる研究では、南極の深海へ沈む水が運ぶ溶存有機物を調べた研究も紹介しました。