海の一部に氷が浮いているとき、その区画全体を「氷のある範囲」と数える方法と、氷が実際に覆う部分だけを数える方法があります。同じ衛星画像から計算しても、二つの値は一致しません。海氷域の広さと海氷面積を分ける理由です。
本稿は地図を同じ面積の区画へ分けた模型です。各区画で氷の覆う割合を海氷密接度として与えます。海氷域は一定の閾値以上の区画を丸ごと数え、海氷面積は指定した対象区画の面積に密接度を掛けて合計するとします。実際のデータ製品では対象域や閾値の扱いも確認が必要です。
一つの区画でも二つの数え方
百平方kmの区画の二〇％を氷が覆っているなら、氷の面積は二十平方kmです。一五％以上の区画を海氷域に含める規則なら、その区画は百平方km全部が海氷域へ加わります。残る八十平方kmまで氷で覆われたという意味ではありません。
海氷域の図は氷の広がる外縁を見るのに役立ちますが、区画内の細かなすき間は表しません。海氷面積は密接度の変化も反映します。どちらが正しい値かではなく、何を測っているかが違います。
閾値をまたぐと値が跳ぶ
同じ区画の密接度が一四％から一六％になった場合、氷の実面積は二平方km増えただけです。しかし一五％基準の海氷域では、〇から百平方kmへ変わります。閾値による分類の変化と、氷そのものの増加量を混同しないことが重要です。
本稿では境界ちょうどを含む「一五％以上」と指定します。公式資料を読む際も以上か超過かを確認します。また、本稿の面積は全区画の密接度を合計する模型とし、閾値未満を面積集計にも除く製品とは定義を区別します。
例題1 三つの区画を集計する
各百平方kmの区画A・B・Cがあり、密接度は順に八〇％、二〇％、一〇％です。一五％以上を数える海氷域と、全三区画についての海氷面積を求めてください。
答え・解説： 海氷域はAとBの二百平方kmです。海氷面積は八十＋二十＋十＝百十平方kmです。Cは海氷域の基準外ですが、この問題で指定した全区画の面積集計には十平方kmを含めます。
例題2 広がりが同じでも中身は変わる
翌日、Aが六〇％、Bが四〇％、Cが一〇％になりました。二つの指標はどう変わりますか。またAが六〇％、Bが二〇％、Cが一〇％だった場合はどうですか。
答え・解説： 最初の変更では海氷域は二百のまま、面積も六十＋四十＋十＝百十で同じです。後の変更では海氷域は二百のままですが、面積は九十平方kmへ減ります。海氷域が一定でも、内部の密接度が下がる変化はあり得ます。
氷の厚さはこの表にない
面積が同じでも氷が薄くなれば、体積は減る可能性があります。体積を求めるには厚さの情報が必要です。海氷面積の減少率をそのまま体積の減少率にするのは、厚さが変わらないという条件がある場合に限られます。
衛星による推定では、氷と水の判別や表面の状態による不確かさもあります。小さな数値差をすべて実際の増減と断定せず、資料の精度や期間を見ます。本稿の区画数は少なく、割合も正確に与えた計算模型です。
図の区画を塗るときは、外枠全体の色と氷の占める部分の色を分けます。何を一つと数えたかを先に決めてから合計する。この読み方は、地図の色分けを面積の実測値と取り違えないための基本になります。
同じ面積でも氷の散らばり方は違う
一区画に氷が八十平方kmある状態と、四区画へ二十平方kmずつ分かれた状態では、氷の合計面積は同じです。しかし百平方kmの各区画に一五％基準を使えば、海氷域は百から四百平方kmへ変わります。氷が融けたり新しく凍ったりしなくても、移動して散らばることで指標が変わる模型です。
この例は、海氷域の増加をすべて新しい氷の生成と呼べない理由を示します。風や海流による移動も考える必要があります。ただし、具体的な日の増加の原因を風だと決めるには、移動の観測など別の資料が必要です。
異なる資料を比べるときは、地図の区画の大きさも確認します。粗い区画と細かい区画では、境界付近の分類のされ方が違う場合があります。同じ衛星画像を使っていても、計算方法の違いで値が変わり得ます。記事の模型では全区画を百平方kmへそろえているため、定義だけに集中して計算できます。
読み取った値を説明するときの確認
区画の面積がすべて同じでない資料なら、濃度の単純平均に区画数を掛けてはいけません。一つ一つの区画面積に氷の割合を掛けて足す必要があります。広がりも、条件を満たす区画の個数ではなく、その区画の面積の合計です。地図に同じ大きさで描かれた枠でも実際の面積が同じとは限らないので、問題の面積条件を優先します。
氷が厚くなっても水面を覆う範囲と割合が同じなら、ここで計算する広がりと面積は変わりません。氷の総量を体積で調べるには厚さの情報がさらに必要です。面積が減ったという資料から体積の変化率まで同じと決めることはできません。どの指標にも、測っている性質と測っていない性質があることを図の説明に添えると、過大な結論を避けられます。