気候システムの年々変動における季節サイクルと季節内変動の役割

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05452077
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 安成 哲三 筑波大学, 地球科学系, 教授 (80115956)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 博 筑波大学, 地球科学系, 講師 (70236628)
• Keywords: 気候システム / 季節内変動 / 季節サイクル / 経年変動

Research Abstract

過去2年間の研究においては、南半球高緯度地域で顕著な季節内変動や、アジアモンスーン地域に顕著な季節内変動が、その季節サイクルおよび経年変動とどのような関係にあるかを調べた。結果は、季節サイクルとのある程度の関連は認められたものの、その関係は依然として明らかではなかった。そこで、地球気候システムのなかでも対流活動の中心域である熱帯西太平洋での大気・海洋系に顕著な季節内変動について、その季節サイクルと年々の変動との関連を調べたところ、以下のような興味深い事実が明らかとなった。
1 季節推移における突然の変化(季節ジャンプ)が、ほぼ決まった時期に、季節内変動の増幅を伴って起こっており、この変化は、同時に東アジアにおける突然の梅雨の入りや明けの現象を引き起こしている。
2 季節ジャンプの出現の有無、年々の対流活動変化が、季節内変動の振幅と密接に関係して起こっている。
3 その季節ジャンプおよび季節内変動の増幅は、海面水温の季節変化と密接に関係しており、季節進行にともなう大気・海洋相互作用の微妙な変化が、季節内変動の強弱およびその積分した結果の経年変動をある程度決めている。
一方モデルによる結果からは、以下のことが明らかとなった。
簡単な順圧大気モデルを観測される程度の年周期を強制的に励起させ、100年間時間積分し、それが年々変動や季節内変動を励起するかどうかを調べた。卓越周期があるとそれが非線形的に自己増殖を引き起こすことにより、年周期より長周期の変動や、より短周期の変動が励起されることが乱流現象では観測されている。しかし、大気の季節変動のみを導入した順圧大気モデルを100年間積分し、そのタイムスペクトルを調べた結果によると、スペクトルピークは年周期にだけ現われて、これらの長短周期成分は現われなかった。
これらのデータ解析とモデルの研究結果から、季節内変動や年々変動は、年周期が大気の非線形性で変調したものではなく、なんらかの大気と境界(海洋や陸面)との相互作用によってのみ形成されるという、重要な結論がえられた。

Research Products

• [Publications] Ueda, H., T. Yasunari and R. Kawamura: "Abrupt seasonal chnage of large-scale convective activity over the Western Pacific in the northern summer." J. Met. Soc. Japan. 73. 795-809 (1995)
• [Publications] Tanaka, H. L. and K. Kimun: "Time spectral analysis for the natural variability of the barotropic model atmosphere." WMO Weather Prediction Research Programmes. 19. 2.18-2.20 (1995)
• [Publications] A. Yatagai and T. Yasunari: "Interannal Variations of summer preaipitation in senm as and regins in Chia and Mong" J. Met. Soc. Japan. 73. 909-923 (1955)