ラニーニャ現象による風と気温の強弱を分析

あくまでも、世の中にある知識を基にした私の推論であることを、予めご了承ください。
事実関係を確認していないので、間違っているかもしれません。

修正暦
２０１９年１月２３日、赤道傾斜角が南緯２３．４４度まであることに気づいたので修正しました。

今回は、次のお話の続きです。
１．エルニーニョ現象による風と気温の強弱を分析
２．ラニーニャ現象による風と気温の強弱を分析
３．エルニーニョ現象、ラニーニャ現象と太陽活動の関係
４．太陽活動１１年周期と異常気象の関係
５．２０２３年、高温のエルニーニョ現象は何故起こったのか？
６．２０２３年、高温のエルニーニョ現象は何故起こったのか？－猛暑の夏から暖冬までの軌跡
７．２０２４年、猛暑のラニーニャ現象は何故起こったのか？
※これらの記事のリンクを更新しました。

今回は、異常気象の１つであるラニーニャ現象について考えたいと思います。

出典：気象庁ホームページより　（気象庁 気象衛星）

まず、大気は図の様に循環しているといいます。
高いところの矢印は上空、地上に近いところの矢印は地上の風向きを表します。

 

私は、大気中の物質と熱、そして自転により風が吹いていると思っています。

図の様に、何らかの要因で地上、もしくは海面へ射す太陽光が増した場合を考えてみましょう。

 

図の様に地球は自転し、赤道では上空に雲ができるので以上の温度、気圧が低く、赤道より北、そして南には高気圧があります。
この高気圧は熱により大気が膨張し出来た高気圧で、地上、もしくは海面へ射す太陽光が増すと、熱量が増し、高気圧が強くなると思います。

すると、高気圧から吹く風量が増します。
その風は、地上付近を赤道へ向かって流れます。
地球の自転もあり、この風は強い東風となります。

 

赤道では、高気圧による強い風が赤道でぶつかることにより、強い上昇気流が生じます。
強い上昇気流は次第に方向を変え、上空で赤道から離れるように流れていきます。
もちろん強い日射により風速が増しているので、上昇気流や上空の風も風速が増します。

 

上空を流れていた強い風は、やがて北緯３０度付近、南緯３０度付近で下降すると言われています。

 

最初に紹介した循環に当てはめると、図の様に風が流れます。

 

さて、地上付近では強い東風が吹いているのですが、この風は図の様に強い海流を生みます。
赤道で温められた海水は海面付近で東から西へ流れ、西側には島があるので西側で暖かい海水が溜まり、行き場を失った海水は北、もしくは南へ流れます。

そして、この海流に全体が影響され、強い海流の流れが太平洋全体で生まれます。

「エルニーニョ現象による風と気温の強弱を分析」でも似た画像がありますので、見比べるとわかりやすいと思います。

大気中では、図の様に寒気と暖気が流れます。
強い日射により強い風が吹いていますので、強い対流活動による強い暖気と強い寒気が流れ込んできます。

 

次は、２０１８年にに温暖化した日本近辺で起こりそうなことを考えてみます。

 

＃オレンジ色のラインは太陽高度が最も高い場所。
＃黄色で囲む部分は日本。
＃周辺が黒、中が白い矢印は東風。

この様な状況下で、日本付近の春に何が起きるか考えてみましょう。
１．北極は、冬に蓄えられた寒気に満ちている。
２．南極は、寒気が最も衰える。
３．ラニーニャ現象により、日本全体で平年より強い風が吹く。
４．上空では強い対流により、冬の内に蓄えられた強い寒気が北から入り易い。
５．地上では強い対流により、南から暖気が入り易い。
６．ラニーニャ現象による強い東風により赤道から流されてきた暖かい海水が流れ込む。
７．北から強い寒気、地上では暖かい空気があり、暖かい海水が流れていますので、地上と上空の寒暖差が大きくなり、積乱雲が発達し、突風、竜巻、ひょう、あられ等が降りやすい。
８．日本海へ暖かい海流が流れている状態で寒気が入ってくると、雲が発達し易く雪が降りやすい。
９．南から入ってくる暖気よりも、北から入ってくる寒気の方が強いので、寒くなる。

 

この様な状況下で、日本付近の夏に何が起きるか考えてみましょう。
１．北極は、ラニーニャ現象による寒気と暖気の強い対流により、通常時よりも寒気が失われている。
２．南極は、寒気が満ちてくる頃だが、ラニーニャ現象により赤道へ寒気が流れ易いので、平年よりも寒気が少ない。
３．ラニーニャ現象により、日本全体で平年より強い風が吹く。
４．上空では強い対流により、北から強い寒気が入り易い。
５．地上では強い対流により、南から強い暖気が入り易い。
６．ラニーニャ現象による強い東風により赤道から流されてきた暖かい海水が日本海へ流れ込む。
７．暖かい海水が日本の西を流れているので、日本の西は平年よりも湿度が高い。
８、北から冷たい海水が入ってくるので、寒暖差により太平洋高気圧が変形する。（図の赤い部分）
９．太平洋高気圧が強く、前線が北上し易いので、梅雨入りや梅雨明けが早い。

 

この様な状況下で、日本付近の秋に何が起きるか考えてみましょう。
１．北極は、夏の強い対流で極度に寒気が失われている。
２．南極は、夏のうちに蓄えた寒気が満ちている。
３．ラニーニャ現象により、日本全体で平年より強い風が吹く。
４．上空では強い対流により、北から寒気が入り易い。
５．地上では強い対流により、南から暖気が入り易い。
６．ラニーニャ現象による強い東風により赤道から流されてきた暖かい海水が日本海へ流れ込む。
７．暖かい海水が日本の西を流れているので、日本の西は湿度が高い。
８．地上の暖気と上空の寒気により、積乱雲が発達し、突風、竜巻、ひょう、あられ等が降りやすい。
９．北からは寒気が、地上では暖かく湿度の高い空気、西の海域には暖かい海水がありますので、雲が発達し易い。
１０．雪の元となる雲が発達し易いので、大量の雪が降りやすくなる。
１１．雪が降ると地上の気温が冷めるのだが、強い対流により南から暖かい風が入り込むため温まり易い。
１２．雲が出来ると太陽光を遮るので、地上の気温が低くなる。

 

この様な状況下で、日本付近の冬に何が起きるか考えてみましょう。
１．北極は、寒気が満ちる。
２．南極は、寒気が失われていく。
３．ラニーニャ現象により、日本全体で平年より強い風が吹く。
４．上空では強い対流により、北から強い寒気が入り易い。
５．地上では強い対流により、南から暖気が入り易い。
６．ラニーニャ現象による強い東風により赤道から流されてきた暖かい海水が日本海へ入り易い。
７．暖かい海水が日本の西を流れているので、日本の西は湿度が高い。
８．南から流れてくる暖かい海水、及び地上付近を南から吹く暖気を元に、平年よりも雲が発生し易い。
９．雪の元となる雲が発達し易いので、当然雪が降りやすい。
１０．雪が降ることにより、地上の気温を下げ易い。

 

さて、この様に、一見すると日本付近は涼しくなるのですが、始めに説明した通り、強い日射により強い風が吹きラニーニャ現象が生じているため、地球全体の平均気温が高くなると思います。

 

さて、これは２０１１年１月の海水温ですが、西へ偏っています。
まず、この偏っている部分で大きな対流が生まれそうです。

例えば、図の黄色い四角で囲む部分が低気圧になっているとして、海水の熱が偏っている黄色い〇で囲む部分は、より強い低気圧になっているのではないかと思います。
この低気圧周辺、つまり青で囲っている部分は、相対的に高気圧になると思われます。

図の白い部分は相対的に低気圧になり易いように思える部分であり、青色の部分は相対的に高気圧になり易いように思える部分。
何が言いたいかと言いますと、暖かい海水の偏りにより、その地点に大きな低気圧が出来、その部分から相対的に高気圧と低気圧が配置されるでしょうから、図の様に低気圧と高気圧ができ易くなるのではないかと思います。

＃あくまで予想ですので、事実関係を確認したわけではありません。（２０１８年現在記載）

この様に考えると、冬はこの様な気圧配置になり易いと思います。
つまり、この気圧配置以外は東へ移動し易く、この気圧配置になると安定し、低気圧が東へ移動し難いのではないかと思います。

また、図の様に海水が流入しています。
この様に、日本海の海水が暖かく北の海水が冷たい場合、北には寒気による高気圧があるわけですから、北の冷たい海水は、オホーツク海高気圧の勢力を強くする要因になるのではないかと思います。
相対的に、オホーツク海周辺の海水温が高いと、低気圧になり易いのかな？と思っています。

＃あくまで予想ですので、事実関係を確認したわけではありません。（２０１８年現在記載）

 

さて、中央は赤道で低気圧、上昇気流があり気圧変化から雲ができ易いと思います。
赤道の上下は相対的に気圧が高く高気圧（赤色の線で囲まれた部分）になります。
天気図ではＨ、Ｌといった表記があるのですが、数値をよく見ると、赤道よりも気圧が高いことが分かります。

 

次は、太平洋の各地で起こりそうなことを考えてみました。

図の様に、強い日射により暖められた暖気と寒気が流れ、混ざり合うとどうなるでしょう？
Ａ．赤道の地上付近では、日射により膨張した高気圧から風が吹くので、暖かい風が流入し易いが、強い風が吹くので普段よりも涼しいかもしれません。
Ｂ．赤道よりやや北、日射により膨張した高気圧下では、風があまり吹かず、強い日射のため暑いかも知れません。（図の薄く白い部分）
Ｃ．北からは冷たい風、南からは暖かい風が吹く日本付近の緯度では、寒気の勢力が強いので涼しいかもしれません。
Ｄ．北極と南極は、赤道へ寒気が流れ出すので寒気が弱くなり、北極と南極は平年よりも暖かくなるでしょう。
Ｅ．太平洋東では、ラニーニャ現象により暖かい海水が西へ流れ、北からは冷たい海水が流入し易いので、涼しくなるでしょう。
Ｆ．太平洋西では、ラニーニャ現象により暖かい海水が流れ込むので、蒸し暑くなるでしょう。

この様に、寒暖差が生じます。

 

さて、ラニーニャ現象時の海水温と気温の関係について説明します。

空気が流れ易いので温度が変化し易い。
水は熱し易く冷め難い特徴があるので、海水温は空気よりも変化し難い。

空気は水へ対し熱を伝え難いが、水は空気へ熱を伝え易い。
つまり、海水温は地上の気温へ影響しやすく、地上の気温を左右する要素の１つだと思います。
海水温が高いということは、水蒸気が発生し易いということでもあり、湿度も変化します。

よって、海水温の高いところでは、気温が高くなりやすく湿度が高くなりやすい。

 

実際どうかは分かりませんが、日本付近で見る寒気の動きを見ると、対流活動が活発になり、このように暖気と寒気が流れるのかも知れませんね。

 

今回は、ラニーニャ現象のときに起こり易いと思われる気象現象を出来る限り集めてみました。
熱の影響を受けて異常気象が起こるのなら、温暖化によって状況が変わるかもしれません。

以上。