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『エルニーニョ現象を学ぶ』はこんな方におすすめ！

『エルニーニョ現象を学ぶ』から抜粋して3つご紹介

『エルニーニョ現象を学ぶ』からいくつか抜粋してご紹介します。遠く離れたペルー沖の海水温度上昇が、日本においては冷夏を引き起こします。こういった地球規模の異常気象をもたらすエルニーニョ現象について、仕組みや発生予測、社会的影響まで、地球規模の循環についてやさしく解説します。

エルニーニョ現象発生の仕組み

《エルニーニョ現象発生の仕組み》
エルニーニョ現象の発生のメカニズムを考えるとき、大気の面ではウォーカー循環の強弱（貿易風の強弱）がポイントですが、海洋においては、以下の3点がポイントとなります。

①太平洋赤道域の海面水温のコントラスト（西側：高、東側：低）
②貿易風の強さの変化による赤道湧昇の強弱
③表層混合層の厚さの変化

東から西へ吹く貿易風が弱くなると、貿易風によって太平洋の西側の海面近くにたまっていた暖かい水は東へ移動していきます。そのため太平洋の東側では、表層の暖かい水の層が通常の時に比べてずっと厚くなります。貿易風が弱くなることによって湧昇が弱まり、湧昇により湧き上がってくる海水は普段よりもずっと暖かい水となり、海面での水温も平年に比べて高くなります。この状態が1年～1年半ぐらい続く現象がエルニーニョ現象です。エルニーニョ現象とは逆に、貿易風が強く、中・東部太平洋赤道域の海面水温が平年に比べて低くなる状態がラニーニャ現象です。
海の側からみたエルニーニョ現象発生の原因は、東から西へ吹く貿易風の弱まりです。それを解き明かすカギが、先程挙げたポイント①太平洋赤道域の海面水温の分布のコントラスト（西側が高く、東側が低い）です。

海面水温が太平洋赤道域の東側で低く西側で高いと、西側の空気は上昇し、地上の気圧は下がります。上昇した気流は東へ向かい、海面水温の低い太平洋赤道域の東側で下降し、そこの地上気圧は高くなります。そして地上付近では東から西への貿易風が吹きます。赤道近くの大気は同じ緯度面に沿って東西方向に大きく循環しています。このウォーカー循環が強くなれば貿易風は強くなり、ウォーカー循環が弱まれば貿易風も弱くなります。つまり赤道域の海面水温の東西の温度差が大きくなれば地上近くの貿易風は強くなり、差が小さくなれば、貿易風は弱くなります。東と西で海面水温の差が逆転すれば、地上近くの風も西から東へ吹くことになります。

まとめると、次のような図式が成り立ちます。
海面水温の東と西の差が小さい⇒貿易風が弱まる→海洋表層の暖水の東への移動→東部太平洋赤道域の海面水温が平年より高くなる（エルニーニョ現象の発生）
しかし、太平洋赤道域の海面水温の東と西の差が小さいということは、赤道域の東側で海面水温が高くなる＝エルニーニョ現象が発生していることを意味しています。つまり、海の現象であるエルニーニョの原因を大気に求めると、その大気の現象の原因は、再びもとの海の現象に戻ってしまうのです。

エルニーニョ現象は、大気・海洋間の強い相互作用の結果現われる現象としてダイナミックに理解することが必要です。また、エルニーニョ現象と南方振動は一つの現象を海洋と大気の二側面から見ていることが理解できます。したがって最近では、エルニーニョ現象という表現のかわりに、エルニーニョ（El Niño）現象と南方振動（Southern Oscillation）の二つの言葉の頭文字を合わせてENSO（エンソ）と呼んで、大気海洋相互作用という幅広い視点からエルニーニョ現象を捉えることが多くなっています。

アルゴ計画

アルゴ計画は、世界気象機関(WMO)、ユネスコ政府間海洋学委員会(IOC)等の国際機関および各国の関係諸機関の協力のもと、全世界の海洋の状況をリアルタイムで監視・把握するシステムを構築する 国際科学プロジェクトです。
《国際協力によるエルニーニョ現象の観測》
1980年代に入ってから、海洋や大気の観測・監視体制が急速に整備されてきました。エルニーニョ現象が社会経済的に大きな影響を与えると認識され、監視と予測が世界的な重要課題となったのです。1985年～1994年の熱帯海洋全球大気変動研究計画（TOGA）計画によって、熱帯海洋域の観測・監視体制が一気に充実することとなりました。
現在、海洋観測を行う手段としては、観測船、一般船舶 (篤志観測船)、定置ブイ、漂流ブイ、人工衛星があります。 沿岸の潮位を測る観測ステーションとしては、検潮所があります。これもエルニーニョ現象の観測には欠かせないものです。

《アルゴ計画：海洋観測のブレークスルー》
これまで海洋の観測は、船やブイ、人工衛星によって行われてきました。海中の観測手段としては、海洋観測船が大きな役割を果たしています。しかし、全世界の海中の状況をリアルタイムに監視するには、観測船だけでは不足です。
大気同様に海水中の水温や塩分の観測データが即時的に得られれば、海洋の水温や塩分や海流の分布図を作成することができ、エルニーニョ現象をはじめとして全世界の海洋変動の数値予報も可能になります。その第一歩として、アルゴ計画が推進されています。アルゴ計画は、アルゴフロート（浮き沈みする筒状の計測機器）を全世界の海に緯経度3度毎を目安として約3000個展開し、中層循環、表層から中層までの水温・塩分を観測しようというものです。計画は、以下のようなことを目的としています。

①全球にわたる海洋表・中層の水温・塩分をリアルタイムで監視する
②衛星による海面高度データを併せて解析することによって海洋表・中層の循環の様子を知る
③数値海洋モデルの初期条件や境界条件を与える

アルゴは、ギリシャ神話の英雄イアソンが乗った船の名前です。2001年に打ち上げられた衛星Jasonは海面の高度を観測していますが、Jasonからの海面高度のデータをアルゴフロートから得られる海洋表・中層の水温・塩分データと併せて利用することにより、全世界の海洋の表・中層の水温・塩分のマッピングや海洋の循環の様子を知ることができるようになります。
現在実用化されているアルゴフロートは、海面から深さ数100～約2000mまでの水温・塩分を観測します。フロートは特定の深度を漂流するよう調節してあり、設定された時間間隔で海面に上昇します。この時設定の深さから海面までの水温と塩分の鉛直プロファイルを測定し、海面で極軌道気象衛星NOAAを経由してデータを伝送します。送信後は再び設定の深さまで沈んでいきます。この他、浮力をコントロールして任意の深度を漂流させたり、等密度面に沿って漂流したりできるようなフロートも開発されています。

アルゴフロートから得られるデータは、世界の気象や海洋の現業機関で、海洋データ同化システムなどに活用され始めています。計画の進展によって、エルニーニョ現象を含む海洋現象の変動に対する監視能力が画期的に向上することが期待されています。アルゴ計画はまさに、海洋観測のブレークスルーと言えるものです。

テレコネクション

《エルニーニョ現象に伴う特徴的な天候》
エルニーニョ現象に伴って、特徴的な天候が現われることが知られています。ウォーカー循環の位置や強さが変化することにより、積乱雲を発達させる対流活動の場所が大きく変化します。このため、普段降水の多いニューギニアやインドネシアなどでは少雨・干ばつとなり、また、雨の比較的少ない中・東部の熱帯太平洋域では逆に多くなります。
直接的な影響だけでなく、インドにおける夏季モンスーン時の降水量との間にも相関関係、すなわち、エルニーニョ現象時に降水量が少ないという関係があります。世界各地の気温や降水量の変動とエルニーニョ現象は相関関係を持っているのです。

《テレコネクション》
直接的な影響のほか、何も関係なさそうな遠く離れた二地点の天候が同期して変動するような現象があります。これを「テレコネクション」と呼んでいます。
その中でも代表的なものに、PNAパターンがあります。太平洋赤道域の海面水温の高温域が大気に影響を与える中心となって、太平洋赤道域から北太平洋の中緯度を経て、アラスカ、アメリカの東海岸に同期するように現れる低・高気圧の配置です。
エルニーニョ現象発生時の北半球の冬季はPNAパターンが発生しやすくなっています。通常西部赤道域にある高水温域が中部〜東部へ移動することによって大気への加熱域が東へ移動し、それによりPNAパターンが励起されると考えられています。

PNAパターンの出現により北米大陸の西海岸の西側が低気圧、東側が高気圧の配置となります。この気圧配置により、西海岸からアラスカ付近は南風偏差となり、暖冬となる傾向があります。一方、北米大陸中央部では逆の気圧配置になり、北風偏差のために、厳冬をもたらしやすくなります。

この他にも、日本に暑夏をもたらすPJパターンなどがあります。日本の夏の天候は北太平洋の亜熱帯高気圧の消長に大きく支配されています。この高気圧が強まり、西へ張り出してくると日本は厳しい暑さの夏となり、逆に、この高気圧の発達が抑えられると冷夏になりやすくなります。 この亜熱帯高気圧の西側部分を強化させたり、弱化させたりするテレコネクションがPJパターンです。
太平洋西部の熱帯域の暖水域から北太平洋の西岸に沿って気圧の偏差の高低の波が連なります。西部熱帯域に暖水が蓄積し、海面水温が平年より高い時には、日本の上空の気圧は平年より高くなります。これは亜熱帯高気圧の発達が著しく、西に張り出すことに相当しています。これにより、日本は暑夏傾向となります。

逆に、西部熱帯域の海面水温が低い時（エルニーニョ現象時にあたる）には、気圧の偏差が逆の分布になり、日本付近は低気圧の偏差に覆われて亜熱帯高気圧の発達が抑えられ、冷夏になりやすくなります。
ここで注意しなくてはならないのは、エルニーニョ現象あるいはラニーニャ現象に伴って、PNAパターンやPJパターンは統計的に確かに現われやすいのですが、エルニーニョ現象の時には日本は必ず冷夏になるのではありません。 中緯度の天候・気候は、熱帯域の海洋大気の変化の影響だけで決まるのではなく、後で述べる中・高緯度の大気の流れなどからも大きな影響を受けているからです。

『エルニーニョ現象を学ぶ』内容紹介まとめ

遠く離れた南米沖ペルー沖の海水温上昇が、日本の夏を寒くする？今では異常気象の原因の代名詞のように広く認識されているエルニーニョ現象。海洋と気象の関係、エルニーニョ現象のメカニズム、観測・監視・予測の方法など、海洋と気象の長期気象予報の専門家がわかりやすく解説します。

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