ジェット気流は、地球の中緯度を巡る「風のハイウェイ」であり、緯度内の高気圧と低気圧の経路と速度を決定するため、天候に大きな影響を与えます。同時に、ジェット気流は気候変動の影響を受けると一般に考えられており、ジェット気流はより波打ち、遅くなるでしょう。研究では、ジェット気流が過去 40 年間に実際にどの程度変化したかを分析しました。吹奏楽の波の動きが大幅に減速していないため、結果は一般的な理論と矛盾します。ただし、その変動には季節変動や地域性が見られます。
高度 8 ～ 10 キロメートルで地球の周りを移動するジェット気流は、地球上のさまざまな地域間の気圧と温度の違いによって引き起こされます。赤道付近の空気は極地よりも暖かく、密度が低いため、対流圏の上部領域で強い風が発生し、暖かい空気が極地に運ばれます。地球の自転により、それらは東に偏向され、最大時速 500 キロメートルの風速で地球の周りを流れます。ジェット気流は気圧の分布を調整するため、天候に大きな影響を与えます。たとえば、ジェット気流の停滞した、または特にゆっくりと激しく揺れる振り子運動は、ヨーロッパなどで熱波や継続的な大雨を促進します。
テストされる理論
一般的な仮説は、人為的な気候変動が極地の温暖化によりジェット気流の推進力が弱まり、ジェット気流が減速する可能性があることを示唆している。大気循環の変化により、風帯の波の振幅も増加する可能性があると考えられます。マインツのヨハネス・グーテンベルク大学のゲオルギオス・フラグコウリディス氏は、「多くの理論が将来のジェット気流に何が期待できるかについて仮定を立てているが、それらはすべて非常に理想化された仮定に基づいている」と語る。 「CO₂の投入は地球温暖化に直接的な影響を及ぼしますが、大気循環には無秩序なプロセスが存在します。」
ジェット気流がこれまでに実際にどの程度変化したかを調べるために、フラグコウリディス氏は研究のために1979年から2019年までのジェット気流の発達を分析しました。彼は欧州中期天気予報センター (ECMWF) と NASA のデータを使用しました。フラグクーリディスは、ジェット気流の 2 つの重要な特性に主に焦点を当てました。それは、ジェット気流の波打ち具合と、地球の周りを流れる速度です。 「ジェット気流の波が大きい場合、北から冷たい空気がドイツに流れ込んだり、南から熱い空気がドイツに流入したりする可能性があり、熱波や寒波が発生する可能性が高くなります」と研究者は説明する。遅いジェット気流は、長期間にわたる雨、暑さ、または干ばつに関連しています。
今のところ減速なし
その結果、「北半球の多くの地域では、冬には波の振幅にプラスの傾向が見られますが、夏にはマイナスの傾向が見られます。言い換えれば、ジェット気流は冬には波打ちやすく、夏には波打ちが小さくなるということです。これは、ジェット気流の振り子振動は季節によって変化しないという一般的な理論に矛盾します。」フラグコウリディス氏は、ジェット気流の変化が地域によって異なることにも言及した。北米では中国やヨーロッパとは異なる影響が発生します。 「したがって、『ジェット気流が多少なりとも波打つようになっている』という単純な答えを出すことはできません。問題ははるかに複雑です」とフラグクーリディス氏は要約する。
ジェット気流の波が東に移動する速度に関して、現在の結果は、ジェット気流の減速に関するこれまでの仮定と矛盾しています。ジェット気流の速度は増加しました。過去 40 年間、波は大きく変わっていません」とフラグコウリディス氏は報告しています。しかし、南半球では、波は実際に 1979 年以来大幅に加速しています。
将来の研究の基礎
この結果は、気候変動に直面したジェット気流のさらなる発展に関する将来予測の基礎となります。 「この研究で観察されたパターンは、対流圏上部循環の将来の傾向が必ずしも帯状に対称または均一ではないことを示唆しています」とフラグコウリディス氏は書いている。さらなる研究では、同氏は発見の説明を求め、たとえば、夏の間ジェット気流の波が少ないという事実が、起こり得る異常気象の緩和に役立つかどうかを調べたいと考えている。
出典: Georgios Fragkoulidis (ヨハネス・グーテンベルク大学マインツ)、天気と気候の力学、 doi: 10.5194/wcd-3-1381-2022
