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MJOと熱帯気象海洋研究開発機構・大気海洋相互作用研究分野米山邦夫

地球環境シリーズ「熱帯気象の鍵：MJO」 Dec. 3, 2014

内容

１．熱帯とは何か？熱帯気象とは何か？

２．MJO（マッデン・ジュリアン振動）とは何か？

３．なぜ熱帯気象の「鍵」なのか？

MJOと熱帯気象

内容





緯度別の年平均放射エネルギー収支

太陽から受け取るエネルギー（S）

熱帯とは何か？熱帯気象(学)とは何か？

地球から出ていく

エネルギー（L）

S － L

赤道北極南極データ元：ERBE1985-1988年平均データ (http://www.cgd.ucar.edu/cas/catalog/satellite/erbe/meansjf.html）

地球の中でエネルギーを再分配しないと、赤道はどんどん暑くなり、極域はどんどん寒くなる。


高知大学HPより（http://weather.is.kochi-u.ac.jp/）

偏西風

北緯30度

南緯30度

赤道

貿易風

気象衛星「ひまわり」の赤外雲画像（2014年10月15日～11月8日）


2014年3月30日から6月28日までを平均した海面水温分布


南北方向に強い温度勾配が存在する中緯度では、暖かい空気の塊と冷たい空気の塊の間で上昇気流が生じる。→ 雲ができる。

南（熱帯）

暖

寒

北（寒帯）

水平断面鉛直断面

寒暖


暖

冷潜熱放出

周囲

（冷）

凝結

（水蒸気→雲）

水平方向に大きな温度勾配が存在しない熱帯では、代わりに強い太陽からの日射が地上や海面を暖める。その結果、

１）空気が浮力を持って上昇する。→ 雲ができる。

２）雲ができると、水蒸気から雲粒になるときに熱を出すので、周囲よりも暖かくなって、さらに浮力を得る。→ 雲が発達する。


熱帯気象学 … 熱帯地方（南北30度）に特有の現象の研究また、中・高緯度への影響を追及する研究

熱帯で観測される代表的な現象

エル・ニーニョ現象熱帯低気圧（台風、ハリケーン、サイクロン）激しい雨（スコール）熱帯収束帯（ITCZ： Intertropical Convergence Zone)赤道波動マッデン・ジュリアン振動（MJO）など

MJOと熱帯気象

内容





MJO （Madden-Julian Oscillation）とは何か？

1971年と 1972年に２本の論文を発表

赤道上の風と気圧に40～50日の周期性を発見

気圧が低い

西風

東風

東風

西風

Fromhttp://www.eol.ucar.edu/field_projects/dynamo

Roland A. MaddenPaul R. Julian

海面

高さ14km

2011年11月10日～12月10日（NOAA/Global-IR）

11/18

11/25

12/2

12/9


１）主にインド洋で発生する数千ｋｍの巨大雲群が赤道に沿って約5 m/sのスピードで東進する現象。

２）発生周期が30－60日で、季節より短いことから「季節内変動」と呼ばれる現象の１つ。

ただし、常に発生しているわけではない。

MJO （Madden-Julian Oscillation）とは何か？イメージとしては …

インド洋で積乱雲が活発化

東西3～5,000 kmの

巨大雲群に発達後、5m/sで東進開始

太平洋に到達

日付変更線付近で雲は消滅

それまでと同じ風のパターンだけは東進を続ける（10～30m/s)


風の流れ

雲の動き

東西

強い西風＝西風バースト上昇気流

MJOの代表的な特徴約 3,000 ～ 5,000 km

MJOと熱帯気象

内容





なぜ熱帯気象の鍵なのか？

熱帯で観測される代表的な現象

エル・ニーニョ現象熱帯低気圧（台風、ハリケーン、サイクロン）激しい雨（スコール）熱帯収束帯（ITCZ： Intertropical Convergence Zone)赤道波動マッデン・ジュリアン振動（MJO）など

なぜ「鍵」なのか？

MJOはそれ自身で熱帯の天候を１～２ヶ月単位で決めるだけでなく、熱帯気象が対象とする様々な現象と密接な関係を持っている。つまり、MJOを理解することは他の現象を理解するためにも必要な要素である。


From Zhang (2013)

MJOの雲の位置

線は熱帯低気圧の経路


http://www.pmel.noaa.gov/ より引用

通常エルニーニョ

貿易風（東風）

西太平洋東太平洋

暖水

通常は、貿易風と海水の圧力がバランスしている。しかし、西風バーストはそのバランスを崩し得る。

赤道赤道

エルニーニョ現象との関係

貿易風

冷

なぜ熱帯気象の鍵なのか？1997/98エルニーニョ現象発生時の太平洋上の海面水温と風の分布

1996年12月通常年

1997年12月エルニーニョ

1997年12月平年からの差

赤道太平洋に展開されたＴＡＯ／ＴＲＩＴＯＮブイによる海面水温と風の分布

なぜ熱帯気象の鍵なのか？1997/98エルニーニョ現象発生時の太平洋上の海面水温と風の分布

３月

４月

５月

７月

６月

８月

平年からの差

エルニーニョ発生


例えば、今年初め、世界各国でエルニーニョ現象が発生すると予測されたが…

３月

４月

５月

６月

７月

８月

平年からの差

対流圏界面

海面気圧

インド洋太平洋大西洋

まとめ

熱帯は太陽から受け取るエネルギーが地球から出ていくエネルギーよりも大きいところ（南北30度以内）。

熱帯では大気が鉛直方向に不安定なため積雲・積乱雲が主に発達する。

ＭＪＯは熱帯の中でも特に海面水温が高いインド洋から太平洋にかけての海上で主に発生する。

ＭＪＯは東西方向に数千ｋｍの雲群を作り、赤道に沿って5m/sで東に進む現象。

雨をもたらす巨大雲群が移動するため、１）熱帯地方の天気を左右する２）雲に伴う強い風が熱帯低気圧やエル

ニーニョ現象などにも影響を与える

Madden & Julian (1972) より

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