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大西洋の海面水温に見られる十年~数十年規模の変動

大西洋は全球規模の海洋の深層循環の主要な部分を形成しており、南北方向の循環と関連した数十年以上の時間規模での変動が注目されています。

北大西洋の平均海面水温は60~100年程度の周期で上昇、下降を繰り返しており(図1)、大西洋数十年規模振動(Atlantic Multidecadal Oscillation : AMO)と呼ばれています(Kerr, 2000)。水温の観測データでは2周期程度の変動しか確認できませんが、数値モデルによる数百年間のシミュレーションでもAMOが再現されており、長期間に渡って持続的に存在する変動であると考えられています(Knight et al., 2005)。 AMOのメカニズムはまだ明らかになっていませんが、大西洋の表層で北上し、深層で南下する南北循環(Atlantic Meridional Overturning Circulation : AMOC)に伴う海洋内の熱輸送が重要な役割を果たしている可能性が高いと考えられています(Knight et al., 2006; Lee et al., 2011)。


amo指数

図1:北大西洋で平均した海面水温。ただし、1901年~2000年の100年間の線形トレンド成分を差し引いてある。
黒線が年平均値、陰影はその11年移動平均(一般的にこちらがAMO指数として用いられる)を表す。

大西洋に近い南北アメリカ大陸やヨーロッパ、アフリカでは、AMOの影響が直接天候に表れます。例えば、米国の干ばつ発生頻度はAMOとPDO(太平洋十年規模振動)でかなりの変動が説明できることや(McCabe et al., 2004)、AMO指数が正となる期間はアフリカのサヘル地域の降水が増加すること(Mohino et al., 2011)、米国東部やヨーロッパでは平年よりも暑い夏が増えること(Sutton and Hodson, 2005)、大西洋熱帯域ではハリケーンの活動が活発になること(Goldenberg et al., 2001; Zhang and Delworth, 2009)などが知られています。また、長い時間規模の変動であるため、大気、海洋の循環を通してモンスーンやENSOの特性にも影響が及ぶと考えられています(Timmermann et al., 2005; Feng and Hu, 2008)。AMOに関連する大西洋の水温の変動が、数値モデルによるENSOの発生や特性の変動の再現性に大きく寄与する事例も示されています(Chikamoto et al, 2012; Keenlyside et al., 2013)。

参考文献

  • Goldenberg, S. B., C. W. Landsea, A. M. Mestas-Nuñez and W. M. Gray (2001) : The Recent Increase in Atlantic Hurricane Activity: Causes and Implications; Science, 293, 474–479.
  • Kerr, R. A. (2000) : A North Atlantic climate pacemaker for the centuries; Science, 288, 1984–1985.
  • Knight, J. R., R. J. Allan, C. K. Folland, M. Vellinga and M. E. Mann (2005) : A signature of persistent natural thermohaline circulation cycles in observed climate; Geophys. Res. Lett., Vol.32, L20708.
  • Knight, J. R., C. K. Folland, and A. A. Scaife (2006) : Climate impacts of the Atlantic Multidecadal Oscillation; Geophys. Res. Lett., Vol.33, L17706.
  • Lee, S. K., W. Park, E. van Sebille, M. O. Baringer, C. Wang, D. B. Enfield, S. G. Yeager, and B. P. Kirtman (2011) : What caused the significant increase in Atlantic Ocean heat content since the mid‐20th century?; Geophys. Res. Lett., Vol.38, L17607.
  • McCabe, G. J., M. A. Palecki, and J. L. Betancourt (2004) : Pacific and Atlantic Ocean influences on multidecadal drought frequency in the United States; Proc Natl Acad Sci USA, Vol.101, No.12, pp.4136-3131.
  • Mohino, E., S. Janicot, and J. Bader (2011) : Sahel rainfall and decadal to multi-decadal sea surface temperature variability; Clim. Dyn., Vol.37, pp.419-440.
  • Sutton, R. T., and D. L. R. Hodson (2005) : Atlantic Ocean forcing of North American and European summer climate; Science, 309, pp.115–118.
  • Timmermann, A., S.-I. An, U. Krebs, and H. Goosse (2005) : ENSO suppression due to weakening of the North Atlantic thermohaline circulation; J. Climate, Vol.18, pp.2842-2859.
  • Zhang, R. and T. L. Delworth (2009) : A new method for attributing climate variations over the Atlantic Hurricane Basin’s main development region; Geophys. Res. Lett., Vol.36, L06701.

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