北米の熱波は、気候変動が私たちの天候をどのように変化させるかを知る必要があることを示しています。

北米の熱波は、気候変動が私たちの天候をどのように変化させるかを知る必要があることを示しています。 vAO61S 1 1

8日前、日本近海の西太平洋上で雨が降りました。この雨は特に目立ったものではありませんでしたが、2度にわたって大きな波を起こしました。

まず、雨は大気を適度に乱し、大気上層部の非常に強い風の川であるジェット気流に、大気科学者がロスビー波(または惑星波)と呼ぶうねりを引き起こしました。これを大気学者はロスビー波(または惑星波)と呼んでいます。この波はジェット気流によって東に導かれ、北アメリカに向かったのです。

その途中で、波は増幅し、ちょうど海の波が海岸に近づいたときのように砕け散りました。

波が砕けると、高気圧が発生し、先週から北米北西部に停滞しています。

この何の変哲もない雨の出来事が、再び波紋を呼びました。固定された高気圧の領域は、これまでに経験したことのないような異常な熱波を引き起こし、米国の太平洋岸北西部とカナダ西部の北極圏までの地域で気温の記録を塗り替えました。ブリティッシュコロンビア州のリットンでは、今週49.6℃を記録した後、壊滅的な山火事に見舞われました。

熱波の特徴は?

今回の熱波はさまざまな意味で異常なものでしたが、その誕生と進化は、熱波を発生させるよく知られた一連の出来事に従ったものです。

熱波は、地上の気圧が高いときに発生します。この高い気圧は、大気中の空気が沈み込むことで発生します。空気が下降すると圧力が高まり、自転車のポンプのように空気が圧縮されて加熱されるのです。

空気が沈むことで、大きな温暖化効果が得られます。空気が100メートル下に押し下げられるごとに、気温が1度上昇します。

北米の熱波により、火災が広がっています。NASA

高気圧は、大気中のロスビー波の本質的な部分であり、波とともに移動する。熱波は、高気圧の動きが止まり、特定の地域にかなりの時間影響を与えるときに発生します。

このような場合、沈み込みだけによる空気の温暖化は、地面が空気を暖めることでさらに強まります-地面がすでに乾燥していた場合は特に強力です。アメリカ北西部やカナダ西部では、ロッキー山脈を越えた後の空気の沈み込みによる温暖化で熱波が発生しています。

ロスビー波が気象を動かす仕組み

ここで、2つの疑問が残ります:何が高気圧を作るのか、そして、なぜ高気圧は動かなくなるのか?

先に述べたように、高気圧は通常、ロスビー波と呼ばれる大気中の特定の種類の波の一部です。ロスビー波は非常によく見られる波で、山や他の気象システム、広範囲の雨などによって空気が南北に移動したときに形成されます。

ロスビー波は、オーストラリアの南半分の変わりやすい天候など、熱帯以外の天候の主な要因となっています。時には、ロスビー波が大きくなりすぎて、反転して壊れることもあります。ロスビー波の崩壊は、ロスビー波を静止させることに深く関わっています。

重要なのは、先日のイベントと同様に、熱波を誘発するロスビー波の種は、その場所から数千キロ西に位置していることです。つまり、アメリカ北西部の場合は、西太平洋です。オーストラリアの熱波は、通常、アフリカの西に位置する大西洋で発生するイベントによって引き起こされます。

熱波のもう一つの重要な特徴は、赤道に近いところでは高雨を伴うことが多いということです。オーストラリア南東部が熱波に見舞われると、オーストラリア北部ではしばしば雨が降ります。これらの雨は単なる副作用ではなく、積極的に熱波を強化し、長引かせる働きがあります。

気候変動は熱波にとって何を意味するのか?

地球が暑くなるにつれて、熱波がどのように変化するかを知りたい場合、熱波の原因のメカニズムを理解することは非常に重要です。

大気中の二酸化炭素の増加により、地球の平均気温が上昇していることはわかっています。しかし、この平均的な温暖化が熱波の背景となっているのに対し、極端に高い温度は、先に述べた大気の動きによって生み出されています。

ですから、地球の温暖化によって熱波がどのように変化するかを知るためには、気候の変化が熱波を発生させる気象現象にどのような影響を与えるかを知る必要があります。これは、世界平均気温の変化を知ることよりもはるかに難しい問題です。

ロスビー波の種となる現象はどのように変化するのか?ジェット気流はどのように変化するのか?より多くの波が壊れるほど大きくなるのか?高気圧はより長く一箇所に留まるのでしょうか?また、それに伴う降雨量はより強くなり、それが熱波そのものにどのような影響を与えるのでしょうか。

これらの質問に対する答えは、今のところ初歩的なものです。これは、現在の大規模な気候モデルでは、関連する主要なプロセスのいくつかがあまりにも詳細すぎて、明示的に含まれていないことが主な理由です。

気候モデルでは、地球温暖化によってジェット気流の位置や強さが変化することは一致しています。しかし、ロスビー波がどうなるかについては、モデル間で意見が分かれています。

気候変動から気象変動へ

それは、地球の温暖化に伴い、天候がどのように変化しているのかを理解するために、ゲームを進めていく必要があるということです。

そのためには、天候の細かい部分を明確に含んだ世界の気候のコンピュータモデルを構築する必要があります。そのためには、国の気候モデルであるACCESS (Australian Community Climate and Earth System Simulator)や、それを支えるNCRIS (National Collaborative Research Infrastructure Strategy)のコンピューティングとモデリングのインフラプロジェクトなど、膨大な量のコンピューティングパワーへの投資が必要になります。

また、研究や教育、一般の人々の会話に存在する、気象と気候の間の人工的な境界を取り払う必要があります。

画像はPexels/Pixabayの提供によるものです。

この記事は、クリエイティブ・コモンズ・ライセンスの下、The Conversationから転載されています。オリジナルの記事を読む

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