栃木県日光市に位置する凹地の戦場ケ原では、晴天かつ静穏な夜間に周囲の斜面に比べて気温が相対的に低くなる「冷気だまり」と呼ばれる現象が発生します。この現象に伴い、戦場ケ原では、周囲のより標高が高い斜面に比べて落葉樹林の葉の芽吹きは遅れる一方、黄葉/紅葉は早まることが分かりました。

　植物が春に芽吹いて葉を広げる（展葉）時期と、秋に黄葉/紅葉して落葉する時期は、一般的に気温と深く関係しています。一般に、山では標高が高いほど気温が低くなるため（気温の逓減）、高標高地ほど春の展葉は遅く、秋の黄葉/紅葉や落葉は早くなります。一方、晴れて風の弱い夜には、高標高地から冷気が斜面を流れ下り、盆地や谷底にたまります。この「冷気だまり」によって、周囲から相対的に標高の低い場所が周囲斜面より寒くなることがあります。国土の7割が山地である日本では、冷気だまりは珍しい現象ではありませんが、こうした局所的な寒さ（微気象）が展葉や黄葉/紅葉など季節に応じて変化する植物の状態（植物季節）に与える影響は十分に分かっていませんでした。

　本研究では、栃木県の奥日光を対象に、冷気だまりと落葉樹林の植物季節の関係を調べました。2023～2025年の衛星データを用いて、夜間の地表面温度、展葉日、黄葉/紅葉日を調べました。その結果、戦場ケ原周辺の盆地や谷底では、周囲の斜面に比べて標高が低いにもかかわらず地表面温度は低いこと、そして展葉日は遅く、黄葉/紅葉日は早いことが分かりました。

　本研究成果は、冷気がたまる地形では、展葉などの植物季節と標高の関係が一般的な山の傾向とは逆になることを示しました。植物季節や気候変動影響を理解するには、広い地域の平均的な気温だけでなく、地形が生み出す局所的な気温の違いにも注目することが重要であることが示唆されました。

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プレスリリース

研究代表者

水野 優輝　環境学学位プログラム（博士後期課程）1年次/国立研究開発法人国立環境研究所生物多様性領域 リサーチアシスタント

筑波大学生命環境系
奈佐原 顕郎　准教授

掲載論文

【題名】

Terrain-induced cold-air pooling reverses typical elevational patterns of deciduous vegetation phenology in a mountainous landscape.
（山岳地形により生じる冷気だまりは典型的な標高と落葉樹林の植物季節の関係性を逆転させる）

【掲載誌】

Theoretical and Applied Climatology

【DOI】

10.1007/s00704-026-06651-8

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