なぜ寒い冬や暑い夏に？天文台で海洋物理学者が講演

2013年5月8日公開

２０日に行われた「おもしろサイエンス講演会」のようす＝仙台市天文台（仙台市青葉区）

　仙台市天文台で２０日、地球環境について考える日「アースデイ」（４月２２日）にちなんだ講演会が行われ、エルニーニョ現象などの研究で知られる海洋物理学者の花輪公雄さん（東北大学理事）が、「寒い冬や暑い夏にどうしてなるの？」と題して講演した。

　講演会では、台長の土佐誠さんが「地球という星で何が起こっているか、ぜひ考えてみて」と挨拶。続いて花輪さんが「天候や気候を左右する大きな要因の一つは、実は、海の状態の変化なのです」と話し、赤道域の海の温度の変化（エルニーニョ／ラニーニャ）が、遠く離れた日本の天候や気候にどう影響するかについて解説した。

　エルニーニョ／ラニーニャとは、太平洋西部の赤道域の暖水が移動する現象である。暖水が十分に西側に寄っている状態がラニーニャで、本来は冷たいはずの東部に暖水が移動した状態がエルニーニョだ。エルニーニョとラニーニャは、おおむね数年おきに繰り返し発生することが知られている。

　大気は気体であり、海は液体であるため、すぐに変わってしまう大気に比べて、海の状態はめったに変わらない。しかし、いったん変われば、大気と海は相互に作用し合い、気候にも大きな影響を与えるという。

テレコネクション・パターンとエルニーニョの関係について説明する花輪さん

　海は大気の１０００倍もの熱量を蓄えており、エルニーニョは、大気を温める熱源の移動とみなすことができる。赤道域での局所的な暖水の移動は、上空で高気圧と低気圧が波のように連なる大規模な大気のパターン「テレコネクション・パターン※」を発生させ、世界中の天候や気候に大きな影響を及ぼすことが説明された。

　テレコネクション・パターンの出現により、日本付近上空が高気圧性循環に覆われるか、低気圧性循環に覆われるかが変わり、暑い夏になったり、寒い冬になったりするという。しかし、テレコネクション・パターンは、十数例発見されているものの、どの条件下で発生しているかは、まだ解明されていない。

　講演では、エルニーニョやラニーニャの発生を監視している国際計画についても紹介された。最後に花輪さんは「冬や夏の天候を変調させているのは、エルニーニョやラニーニャなどの海の現象。海を知らずして、天候や気候は語れない」とまとめた。

※　テレコネクション（teleconnection）：遠く離れた地点の天候が同期して変動している現象を指す。テレは「遠く離れた」という接頭語、コネクションとは「結びつき」という意味。遠隔結合、遠隔連結とも訳される。

講演した花輪公雄さんの話
　「自然現象の背景におもしろい仕組み／疑問を持って幅広く見て」

花輪公雄さん（東北大学理事）

―改めて、今回の講演で最も伝えたかったことは何ですか？

　私たちは大気の中で生きているので、大気が変わっていることは実感できます。では、なぜ大気が変わるのか？その本質を見ていくと、実は、海が非常に大切なことがわかります。海の変動が非常に大きく関与して、天候や気候を変えていることを、伝えたかったのです。

―「寒い冬や暑い夏にどうしてなるの？」と、私も不思議に思っていました。

　特に今年は、気象庁が昨年１１月、暖冬予測から一転、低温傾向に３ヶ月予報を修正しました。なぜ急に変えたんだろう？と皆さん思ったわけです。長期予報はどの国でもなかなか難しいのですが、ご存知の通り、今年の冬は非常に寒く、気象庁は今回見事にぴったり当ててしまったのです（笑）。その理由は「エルニーニョの終息」と新聞にも書いてありました。そこで今回はそれをネタにしようと思ったのがきっかけです。

―エルニーニョと異常気象の因果関係がよくわからず、とにかく「困ったらエルニーニョ」と言っているんだとさえ思っていたので、今回、海洋と大気の関係について伺えて、よかったです。

　テレコネクション・パターンの研究は、エルニーニョの研究とパラレル（並列）で行われています。最初は全くわからなかったのですが、調べていくと、それらが結びついていることがだんだんわかってきました。

　今回はお話しませんでしたが、大気の方では「南方振動」といって、太平洋赤道域の西と東で観測される気圧の平年からのずれが、片方で高まればもう片方では低くなるシーソーのような関係で上下する現象を、英国人でインド気象局長官ウォーカーが１９３０年台に発見しました。南の方の振動なので、南方振動といいます（実は、北方振動もあります）。

　そして実は、この南方振動はエルニーニョと同じ現象の大気の部分を見ているとわかったのが、ここ２０～３０年の動きなのです。つまり、大気と海が、実は一つの現象をつくっていた。そのうち、海だけを見るとエルニーニョだし、大気だけを見ると南方振動なのです。

　さらに、テレコネクションという概念が導入されました。例えば、川の下に石ころがあると、こう（川の水が）乗り上げていきますが、それと同じことなんですよ。石ころが下からの熱とすると、あるところでどんどん暖めてやると凸となり、次は凹となって、高いところと低いところができる。これが高気圧と低気圧のつながりになっている、それがテレコネクションです。

　ただ、あるテレコネクション・パターンはエルニーニョで励起されることがわかっていますが、他のテレコネクション・パターンについてはエルニーニョと関係がないのもあり、なぜ励起されるかは未だにわかっていないのです。気象の研究者も非常に手こずっていますね。

―「エルニーニョ」という用語はよく聞きますが、大気と海洋の相互作用はとても複雑な現象なのですね。

　我々も数年前に、一つひとつのエルニーニョに対して、どんなテレコネクション・パターンが出ているかを調べたのです。海面水温の偏差の分布が違うんじゃない？とか、いろいろな観点で調べたつもりなのですが、もう複雑でね、未だに謎です。１９８５年頃から現在もなお国際計画で研究していますが、全貌がまだわかっているわけではないのです。

―最後に、身のまわりの自然現象を見る時、どのようなことを心がけるとおもしろいでしょうか。アドバイスをお願いします。

　「暖かい」「寒い」だけでなく、「なぜ？」「どうして？」といつも疑問を持ち、幅広くものごとを見ることが大切だと思います。本日の講演でも、日本の天候と、遠く離れた赤道域の現象が絡んでいるお話をしましたが、幅広く見ると、おもしろいと思いますよ。自然で起こっている現象の裏には、非常におもしろい色々な仕組みが隠されています。ぜひ興味を持って見ていただきたいですね。

―花輪さん、ありがとうございました。