Seamless Diagnosis of Atmospheric and Oceanic Wave Energy Circulation for Tropical and Mid-Latitude Interactions

エルニーニョ現象およびラニーニャ現象にともなう海洋表層波動が、海盆の西部、中央部、東部の相互作用をどのように担うのかについて、エネルギー循環の立場から考察を行った。近年の研究において波動エネルギーの循環経路を、群速度ベクトルをトレースしたように、且つ、赤道域と中緯度の力学の垣根なく描くことが可能になった。ところが、このエネルギーフラックスベクトルの分布を地図上に表示するだけでは、擾乱の発生・伝達・消散を連鎖的に追跡したり定量化したりすることが自明ではなかった。この問題を解決するために本研究では、エネルギーフラックスの分布に対してヘルムホルツ分解を適用し、その流線関数成分とポテンシャル成分それぞれの極大値と極小値の時系列をNino3と呼ばれる気候学における一般的な指数時系列と比較した。この比較をする中で、エネルギーフラックスがエルニーニョ現象の時でもラニーニャ現象のときでも、ともに東向きの伝達イベントを示し、深いケルビン波と浅いケルビン波の区別ができないことに着目した。一方で、Nino 3指数は東太平洋赤道上の水温の気候偏差を表すものであり、深いケルビン波と浅いケルビン波を区別することができるが、その定量的な意味が位置エネルギーに関する物理要素のみを反映するものとなっており、運動エネルギーに関する物理要素が加味されていないことについて考察した。並行して、大気海洋中のどのような現象に対して、エネルギー循環経路を同定することが有効なのかを探るために、将来気候における大気循環のエネルギーサイクルや熱帯低気圧の励起起源としての低緯度ロスビー波の考察も行った。

エルニーニョ現象およびラニーニャ現象にともなう海洋表層波動が、海盆の西部、中央部、東部の相互作用をどのように担うのかについて、エネルギー循環の立場から考察を行った。近年の研究において波動エネルギーの循環経路を、群速度ベクトルをトレースしたように、且つ、赤道域と中緯度の力学の垣根なく描くことが可能になった。ところが、このエネルギーフラックスベクトルの分布を地図上に表示するだけでは、擾乱の発生・伝達・消散を連鎖的に追跡したり定量化したりすることが自明ではなかった。この問題を解決するために本研究では、エネルギーフラックスの分布に対してヘルムホルツ分解を適用し、その流線関数成分とポテンシャル成分それぞれの極大値と極小値の時系列をNino3と呼ばれる気候学における一般的な指数時系列と比較した。この比較をする中で、エネルギーフラックスがエルニーニョ現象の時でもラニーニャ現象のときでも、ともに東向きの伝達イベントを示し、深いケルビン波と浅いケルビン波の区別ができないことに着目した。一方で、Nino 3指数は東太平洋赤道上の水温の気候偏差を表すものであり、深いケルビン波と浅いケルビン波を区別することができるが、その定量的な意味が位置エネルギーに関する物理要素のみを反映するものとなっており、運動エネルギーに関する物理要素が加味されていないことについて考察した。並行して、大気海洋中のどのような現象に対して、エネルギー循環経路を同定することが有効なのかを探るために、将来気候における大気循環のエネルギーサイクルや熱帯低気圧の励起起源としての低緯度ロスビー波の考察も行った。