予稿集はこちら - 筑波大学気候学・気象学分野

(a)
(b)
線形傾圧モデルを用いた北太平洋高気圧の発達要因の解明
* 竹内茜 1 , 大庭雅道 2 , 植田宏昭 1 (1.筑波大院・生命環境, 2.筑波大学陸域環境センター)
1.はじめに
北太平洋東部対流圏下層を中心に存在す
る北太平洋高気圧(以下 NPH) は, 夏季に
最大規模に発達することが知られている.
NPH の発達メカニズムとその要因を理解
することは, 北半球の夏季気候を予測する
上で重要である. 夏季に NPH が発達する
要 因 と し て , Miyasaka and
Nakamura(2005)では, 東西海陸温度コン
トラストの強化に伴う北米大陸西岸の局地
的な海陸風循環の影響を示した. また
Wakabayashi and Kawamura(2004)によ
ると, 北太平洋域で夏季に形成される気圧
場は西方からのテレコネクションパターン
の複合的な効果で説明可能としている.
夏季の気候場の形成に関し,夏季に卓越
する個々に熱源応答に焦点を当てた研究は
数多くなされているが, 季節進行に伴う段
階的な加熱量の変化が NPH に与える影響
について調査したものは少ない.
2.目的
本研究では, 非断熱加熱(Q1)の時間変化
量が NPH の発達にどの程度寄与するかを
調査する.
3.使用データ・モデルと解析方法
使用データは NCEP/NCAR 再解析デー
タ(1958-1997 年)を用いた. Q1 の季節変
化に伴う大気の応答を調べるために, 線形
傾圧モデル(Linear Barocrinic Model:
LBM)を使用した. この大気大循環モデル
は, 非線形性を除去することで,複雑な大気
力学過程に明快な理解・解釈を与える
(Watanabe and Kimoto,2000).なお, 今回
行われた全ての実験において, 加熱強制は
6 月の気候場に与え, モデル内で準定常状
態になる 14 日後の応答を解析に用いた.
4.結果・考察
6 月から 7 月にかけての Q1 増加量(ΔQ1)
を全球に与えたモデル実験の結果, NPH の
気候値はほぼ再現され, ΔQ1 が NPH の季
節進行を説明しうることが確認された. 次
に, NPH 発達と熱源位置との関係を客観的
に調査するため, 格子状の鉛直カラム一様
に 3[K/day]に設定した仮想熱源を個別に与
えた結果, NPH を効果的に発達させる熱源
には位置的な規定があることが明らかにな
った. 以上の結果をふまえて選定した複数
領域についてΔQ1 を個別に与える実験を
行った. いずれの領域のΔQ1 も NPH 発達
に寄与し, NPH 近接領域の熱源は NPH 下
層を中心に, 遠隔領域の熱源は順圧的に
NPH を強化する様子が認められた(図 1).
5.参考文献
Miyasaka, T. and H. Nakamura, 2005: Structure and
formation mechanisms of the Northern hemisphere
summertime subtropical highs. J. Climate, 18,
5046-5065.
Wakabayashi, S. and R. Kawamura, 2004: Extraction of
major teleconection patterns possibly associated with the
anomalous summer climate in Japan. J. Meteor. Soc.
Japan, 82,1577-1588.
Watanabe, M. and M. Kimoto, 2000: Atmosphere-ocean
thermal coupling in the North Atlantic: A positive
feedback. Quart.J.R.Met.Soc., 126, 3343-3369.
図 1.(a)再解析データによる流線関数 7 月気候値[×10 6m 2/s]. 実線は高気圧性偏差, 点線は低気圧性偏差を示す. (b)加熱強制ΔQ1 を全球に
与えたモデル実験結果. 6 月気候値からの流線関数差分を表す. (c)(b)に同じ. ただし加熱強制領域は枠内のみ. (d)(c)に同じ. 陰影は流線
関数差分が(a)16×106[m2/s]以上, (b)2×106[m2/s]以上, (c)(d)0.2×106[m2/s]以上の領域を示す. (c)
(d)