Tropical Atlantic air-sea interaction and its influence on the NAO International Pacific Research Center, University of Hawaii 奥村 夕子 2002 年 1 月 21 日

はじめに. Arctic Oscillation (北極振動, Thompson and Wallace 1999). EOF 解析の第一モード気圧変動パターン 変動の時間スケールは 10 年規模 その一部は NAO (North Atlantic Oscillation) であると解釈されている. AO は存在しない, という意見もあり, 見方はまだ固定されていない. AO/NAO はいかなるメカニズムによって励起されのか?

SST の影響: Rodweel et al. (1999), Metha et al. (2000) 観測された SST を与えて GCM 計算を行うと, NAO に良く似たパターンの気圧変動が得られる. NAO と相関の高い SST の空間分布が得られた. アンサンブルの数を増やすと相関が大きくなる (Metha et al., 2000) メカニズムについては不明

SST の影響: Xie and Tanimoto, (1998) の EOF 解析によって得られた大西洋 SST の変動パターンは, Rodweel et al. (1999) の GCM 計算に示 された NAO と相関の高い SST 分布によく似ている. 赤道大西洋を挟んだ変動成分と NAO との相関は高い (Rajagopalan et al., 1998)

SST の気候値 (COADS, WOA94) 温度躍層の深さは大西洋, 太平洋ともに西側ほど深くなる. 温度躍層の厚さの水平変化は太平洋の大気海洋固有モード(ENSO)の原 因となっている. 大西洋にも同様の固有モードが存在するか?

大西洋の大気海洋固有モード ジョイント EOF 解析の結果 赤道を挟む 2 つ目の赤道反対称な SST 分布

大西洋の大気海洋固有モード: 南北のパターンに相関はあるか? 赤道北側と南側の振動の相関は低い (Houghton and Tourrem 1992) 北側と南側の振動は独立であると主張. 振動の時間スケールを 5 年で区切ると, 長期変動と短期変動のパターンは 反対になる(Tanimoto and Xie, 1999).

海洋モデルによる実験: Carton et al. (1996) 海上風による大気海洋間の運動量と熱の交換の影響を調べた. 赤道大西洋 SST の 2 つ目振動パターンに対しては, 大気海洋間の熱 交換による影響の方が運動量交換に比べて大きい. 赤道から離れた場所ではエクマン湧昇はあまり作用しないことと整合的.

遅れ相関解析 赤道大西洋 SST の 2 つ目振動パターンについて, SST と SLP, SST と海上風との遅れ相関は, 遅れ 0 にピークがある (Chang et al., 2001). 大気海洋の相互作用を示唆する. Cane and Zebiak 型結合モデルを時間積分すると, 10 年周期での SST 変動が示される(Chang et al., 1997).

過去の研究のまとめ 大西洋には太平洋のENSO のような卓越する大気海洋固有モードはない. いくつかの固有振動モードが重なっているように見える.

GCM の数値実験: 赤道大西洋に 2 つ目 SST 偏差を与えて大気の応答を計算. 日変化, 年変化あり, SST の平均値は季節変化, SST 偏差は一定.

計算結果(年平均) (左) 降水と海上風 (右) アフリア(SST 偏差の東側)にはあまり影響が出ない 赤道反対称ロスビー波の応答? (右) SST 偏差を北半球にのみ置いた場合.

傾圧応答がなぜ順圧応答になるのか? 東西風にシアーがある場合, 上層の収束によって伝播可能な順圧 ロスビー波が射出される.

参考文献

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