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地球のジェット気流が崩壊している中で、その大気の循環異常のメカニズムがアメリカの日本人科学者によって突き止められる

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5月24日の米シカゴ大学ニュースリリースより


New theory finds ‘traffic jams’ in jet stream cause abnormal weather patterns

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気象異常が拡大している中で発見されたジェット気流異変のメカニズム

最近は、異様に荒れた気象や、それと共に出現する空の様相などを取りあげさせていただくことが多いですが、「気象が根本的に変わった」ということに関して、3年くらい前までは、「感覚的な部分もあるのかな」とも思っていたのですけれど、異常な気象状態ということに関して今ではそれは感覚的なものではなく、現実として、

「地球の気象は最近急激に異常になったと断言してもいい」

と思われるのですが、気象を左右する条件の中でも、直接的な影響に関して非常に大きい存在と考えられるものに「ジェット気流」があります。

最近、それに関しての研究が、科学誌サイエンスに発表されました。

発表したのは、アメリカのシカゴ大学の科学者たちで、筆頭研究者のお名前は「ノボル・ナカムラ」教授とあり、調べてみますと、おそらく日本人の中村昇さんという科学者の方だと思われます。

このナカムラ教授たちが、異常気象をもたらす際のジェット気流の「ブロッキング」という停滞現象が起きる要因を明らかにしたというものです。

ちなみに、In Deep の過去記事では「地球のジェット気流が崩壊しつつあるかもしれない可能性」に関しての下のふたつの記事などを書いたことがあり、今回のこともジェット気流に関係していることでもあるということで、ご紹介させていただこうと思いました。

《特報》地球の気流が壊れた : ジェット気流が赤道を通過して北極から南極に進むという異常すぎる事態。このことにより、この先の気象と気温はこれまでに考えていた以上のカオスとなる可能性が極めて濃厚に

地球の気流の崩壊がまたしても… : ヨーロッパ上空のジェット気流の速度がカテゴリー5のハリケーン以上の時速300キロにまで加速していたことが判明

今回の発表は、ジェット気流の崩壊というような話ではなく、以前より実際に頻繁に起きる「ジェット気流のブロッキング現象」についてのメカニズムを明らかにしたというものです。

ジェット気流というのは、時期により、あるいは日々そのコースは変化しますが、正常な状態では、おおまかに下のようなルートで地球を循環しています。

地球のジェット気流のルート

The COMET Program / NASA

そして、一般的には、「どの部分も基本的には、スムーズに循環している」ということになるのですが、現実には、このジェット気流が「全然スムーズに動いていない」ことが頻繁に起きます。

たとえば、今回ご紹介する記事の中には下の図が示されています。2017年3月のジェット気流の様子が示されています。

2017年3月8日 ブロッキングが起きているジェット気流

拡大しますと、下のように、スムーズに進むべきジェット気流が、停滞したり、途切れたり、二手にわかれたりと、いろいろなことが起きているわけです。

そして、ジェット気流の進行に異常が出た場所では「気象にも異常が現れる」というのが普通です。

それは、大雨だったり、逆に極端な雨不足だったり、一昨年の日本のように台風などのルートがムチャクチャになったり、といろいろでしょうけれど、「普通とは違うことになる」ことは確かのようです。

こういうジェット気流のブロッキングという状態が起きるということ自体は以前から知られていたのですけれど、その原因については今までわかっていませんでした。

そして、今回、それは「大気の流れが許容量を超えた場合に起きる」ということがわかったというものです。

記事では、高速道路の交通渋滞と例えて説明していますが、まさに「それと同じ」ことが空の気流で起きていると。

 

科学的には、それについてわかったということが画期的な新しい発見となるわけですが、しかし、個人的には、もっと突き進めた、

「そもそも、なぜ、気流の許容量を超えた状態が発生するのか」

ということを知りたい気がしますけれど、そこまではふれられてはいないです。

そして、それはまた「もっと大きな部分の謎」といえるのかもしれません。

 

いずれにしても、このようなジェット気流の渋滞や分断や停滞が頻繁に起きてくる場合、気象は地域的には「必ず」荒れます。

上の 2017年の図でも、日本の近海でジェット気流が身動きがとれなくなっているように肥大している様子らしいものが見てとれますが、こういうことにより、たとえば、最近の台風シーズンに必ずのように起きるようになった「台風の進路の異常」なども発生しやすくなるのだと思われます。

ヨーロッパなどでも「従来の意味でのジェット気流という概念は崩壊している」感が強いです。

そして、どうやら、今後の地球の「異常気象と自然災害の《最前線》」は、ジェット気流の通過地点になりそうです。

すなわち、北米からヨーロッパ、ロシア、そして、日本を含む東アジアが……どの地域が激しくなるかまではわからないですが、このどこかが、あるいは複数の地域が、最も激しい気象の影響を今後も受け続けるのだと思います。

なお、今回の研究により「ジェット気流による異常気象パターンの発生の予測」が可能になるかもしれないですが、それが現実として生活に影響するかどうかは不明です。それはたとえば、天気予報が正確に当たったとしても、被害は必ず発生するということと同じで、予測が被害の完全な防止に直結するということは自然災害については言えない部分があります。

では、シカゴ大学のニュースリリースをご紹介します。


New theory finds ‘traffic jams’ in jet stream cause abnormal weather patterns
University of Chicago 2018/05/24

科学者たちは、異常気象のパターンがジェット気流中の「交通渋滞」によって引き起こされてという新しい理論を発見した

シカゴ大学の新しい研究は、これまで気象予報士たちを困惑させていたブロッキング現象について説明した

新しい研究を発表したシカゴ大学の二人の大気科学者は、以下のように述べる。

「空の交通量にも限界があるのです」

科学誌サイエンスに発表された新しい研究では、謎の気象パターンが出現したり、あるいは時には自然災害級の気象の原因となるジェット気流の流れの異常の原因を発見した。

ジェット気流は地球を循環する大気の流れだが、ジェット気流がある地域で急速に失速することが起きる。ジェット気流には能力の限界があり、それは高速道路を例えとしてもいいが、道路を過度の量の車が通過しようとすると渋滞が起きるように、ジェット気流でもそのキャパシティを超過した場合、交通渋滞と似たように「止まって」しまうのだ。

実際、ジェット気流の渋滞の予測と、高速道路の渋滞の予測は、同じ数式であらわすことができることも見出された。

予測出来ない謎の異常気象のパターンは多い。2003年のヨーロッパでの猛烈な熱波を予測した気象の専門家はいなかった。あるは、2014年のカリフォルニア州の干ばつや、2012年の激しい嵐「サンディ」なども予期されていない事象だった。

これらのような予期せぬ気象パターンは、「ブロッキング」と呼ばれるジェット気流の現象によって引き起こされていることはわかっていた。

これについては、科学者たちの間では、数十年前から知られていたことでもある。このブロッキングを最初に発見したのは、20世紀の偉大な気象学者カール=グスタフ・ロスビー (Carl-Gustaf Rossby 1898-1957年)だ。

しかし、このブロッキングがなぜ起きるのかは、それから数十年経っても誰も説明できなかった。

下の風の流れを示した地図は、太平洋の典型的なブロックパターンを示している。風が分かれて円を描いていることがわかる。

 

研究を主導したノボル・ナカムラ教授(Noboru Nakamura Ph.D. / 中村 昇)は、「ブロッキングは予測することが難しいことが知られています。理由は、それがいつ発生するかについての説得力のある理論がなかったことによります」と述べる。

ナカムラ氏と共著者のクレア・ヒュアン(Clare S.Y. Huang)教授は、ジェット気流を研究し、現象をよりよく分析するために、ブロッキングのための明確な測定値を決定しようと試みた。

新しい測定基準の 1つは、ジェットストリームの蛇行を測定した数式だ。そして、数式の世界を見てみると、数十年前に「現実の交通渋滞」を説明しようとした輸送技術者が考案した方程式とほぼ同じであることが認識されたのだった。

「高速道路に交通の限界容量があるように、ジェットストリームにもまた『交通許容量』があり、それを超えると渋滞し、ブロッキングが発生することが判明したのです」とヒュアン教授は述べる。

高速道路の場合、速度制限がある場所や、複数の高速道路が交差する場所などで渋滞が発生することが多いのと同じように、ジェット気流でも、山岳地帯や沿岸地帯など、ジェット気流の速度が遅くなる背景がある場所でブロッキングが頻繁に発生する。

ナカムラ教授は、今回の研究の重要な結果は、ブロッキングのメカニズムを発見して再現したことだけではなく、「予測できること」にあるという。

「これは、私の研究人生の中で思いがけない啓発的な瞬間の時で、神からの贈り物に他なりません」と教授は言う。

今回の発見について、気象の研究者たちは、これにより短期間の天気予報が直ちに改善されるというわけにはいかないかもしれないが、洪水や干ばつの発生が予想される地域をを含む場所での長期的な気象パターンを予測することに役立つだろうと語っている。

現在の気候変動は、おそらくジェット気流をその限界能力に近づけることによってブロッキングを増加させているが、それには地域差が存在することも示されている。

例えば、太平洋は実際には、今後何十年にもわたってブロッキングの減少を見るかもしれないという。


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