エルニーニョ・南方振動

熱帯太平洋の海洋と大気が、暖かいエルニーニョ状態と冷たいラニーニャ状態の間で結合的に変動する、支配的な年々の気候変動。

Definition

エルニーニョ・南方振動は、熱帯太平洋で繰り返し発生する海洋と大気の結合モードであり、海面水温、貿易風、降雨を再編成する暖かいエルニーニョ期と冷たいラニーニャ期の間で交互に変動します。

Scope

このトピックでは、地球上で最大の年々気候変動を引き起こす、赤道太平洋を中心とした海洋と大気の結合モードであるエルニーニョ・南方振動について扱います。これを駆動するビヤークネスフィードバック、その時間スケールを設定する熱帯収束帯の調整や赤道波などの海洋プロセス、暖かいエルニーニョ期と冷たいラニーニャ期、その影響を伝える地球規模のテレコネクション、そして温暖化する気候下でのその予測可能性と挙動の進化について論じます。

Core questions

• 熱帯太平洋の海洋と大気を結合させ、エルニーニョを駆動するフィードバックとは何ですか？
• イベントのタイミングと期間を決定する海洋プロセスは何ですか？
• この振動は地球全体の天候にどのように影響しますか？
• その予測可能性はどの程度ですか、また温暖化はそれをどのように変化させる可能性がありますか？

Key theories

ビヤークネスフィードバック

貿易風が弱まると東太平洋が暖まり、東西の温度勾配が減少し、さらに貿易風が弱まるという正のフィードバックが、システムをエルニーニョへと駆動し、逆のプロセスがラニーニャを引き起こします。

遅延発振器と海洋記憶

赤道海洋波は暖かい水を再分配し、遅れて躍層を調整することで、暖かい段階を冷たい段階に戻し、数年間の時間スケールを設定する負のフィードバックを提供します。

Mechanisms

通常、強い貿易風は西太平洋に暖かい水を蓄積させ、東太平洋では冷たい躍層を上昇させます。貿易風が弱まると、暖かい水が東に広がり、湧昇を抑制し、ビヤークネスフィードバックを通じて温暖化を増幅してエルニーニョを引き起こします。その後、赤道海洋波が躍層を調整し、最終的に異常を逆転させます。一方、暖まった太平洋は、大気対流を移動させ、世界中の天候を変化させるテレコネクションパターンを発生させます。

Clinical relevance

エルニーニョとラニーニャは、多くの地域で降雨、干ばつ、洪水、嵐のパターンを変化させるため、この振動の監視と予測は、季節気候予測、農業、水資源、災害対策におけるリスク管理の中心となります。

History

ウォーカーは1920年代に大気圧における南方振動を特定し、ビヤークネスは1969年にそれを海洋のエルニーニョと統合して単一の結合現象としました。1980年代から1990年代にかけて熱帯太平洋係留ブイアレイが配備されたことで、リアルタイム監視と熟練した季節予測が可能になりました。

Debates

地球温暖化に対する振動の応答

気候が温暖化するにつれて、エルニーニョ現象がより強く、より頻繁に、またはより変動的になるかどうかは、基礎となるフィードバックの変化に関してモデル間で意見が異なるため、依然として不確かです。

Key figures

• Jacob Bjerknes
• George Philander
• Gilbert Walker
• Michael McPhaden

Seminal works

• bjerknes1969
• philander1990

Frequently asked questions

エルニーニョとラニーニャの違いは何ですか？

エルニーニョは暖かい段階で、東部熱帯太平洋が平年より暖かく、貿易風が弱まります。一方、ラニーニャは冷たい段階で、東部太平洋が冷たく、貿易風が強まります。

太平洋での現象がなぜ世界中の天候に影響を与えるのですか？

熱帯太平洋の対流の変化は、大気循環を変化させ、テレコネクションと呼ばれる波のパターンを発生させ、遠隔地域の気温と降雨を変化させます。