Atmosphere / Weather

質問
天気予報はなぜ、ときどきはずれるのですか?

回答
日々の天気予報は数値予報という手法を用いて発表されています。
数値予報は、世界各地で観測した気温、気圧、水蒸気、風速などの気象データを使用して現在の状態を大気モデルに入力し、スーパーコンピュータで大気モデルを時間積分して、未来の大気の状態を予測する手法です。
大気モデルは大気の時間変化を表現するコンピュータプログラムで、ニュートンの力学の第2法則、熱力学の第1法則、質量保存の法則などの物理基本方程式をもとにしています。このような大気モデルを使うことで、いくらでも遠い未来の天気を予測することはできます。しかし、この予報は1~2週間後には無意味なものになります。というのも、大気運動のカオス的な性質のために、観測の小さな誤差が時間とともに指数関数的に増加するからです。
結果として、予測された大気の状態が現実と全く異なったものになります。この性質は、初期値に対する敏感度やバタフライ効果としてよく知られています。
さらに大気モデルの水平解像度(約50km)が粗いので、集中豪雨、竜巻、ダウンバーストなどのスケールの小さい気象現象(1~10km)を現在の大気モデルは再現することができません。
しかし、地球シミュレータプロジェクト(http://www.es.jamstec.go.jp/)のような先端的なプロジェクトで、雲や小さな気象現象を解像する次世代大気モデルを構築する計画が進んでいます。(災害気候分野)

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質問
エルニーニョは世界中の異常気象を引き起こすのですか?

回答
数ヵ月以上続く、熱帯東部太平洋の広範囲な水温の上昇を、エルニーニョを呼びます。エルニーニョは数年ごとに起こります。エルニーニョの間は、地表風によって熱帯太平洋の海洋循環が変化し、大気循環もまた海面水温によって変化します。従って、大気と海洋は相互作用する1つのシステムであると認識して、エルニーニョを理解する必要があります。
エルニーニョは熱帯の熱的に直接な大気循環の変動を誘起し、熱帯の異常気象を引き起こします。エクアドルやペルーで洪水が頻発し、東南アジアやオーストラリア北部で旱魃が発生し、南アジアのモンスーンが弱くなる傾向が指摘されています。またエルニーニョは中高緯度の大気循環に対して間接的なやり方で影響を与えます。エルニーニョが活発な時期に、大気の加熱偏差が最大である中央太平洋の上部対流圏で、対となった高気圧が発達します。この高気圧から、極向きに出ていくプラネタリー波列が励起され、それが屈折して大円経路に沿って赤道向きに戻ってきます。この波列は太平洋-北米(Pacific North American; PNA)パターンとしてよく知られており、特に、カナダ西部に気圧の尾根、その東に気圧の谷をもたらすことによって中緯度循環を変えます。偏西風ジェット流が、アメリカ西部とカナダで北向きに、アメリカ東部で南向きにずれます。偏西風ジェット流は熱帯の空気と極の空気の境界にあらわれるので、この変化はアメリカ西部とカナダに通常より暖かい温度を、アメリカ東部に通常より冷たい温度をもたらします。またストームトラックと呼ばれるの高低気圧の活発な領域の位置が変わることによって、高低気圧の発達や移動経路がエルニーニョの間に変化します。(災害気候分野)

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質問
最近、大雪が減ったように思うのですが、地球温暖化の影響でしょうか?

回答
全球平均地表温度が20世紀で0.6度程度上昇していることが報告され(IPCC,2001)、人間活動による影響が注目を集めています。
なぜなら、大気中の二酸化炭素(C02)濃度が、産業革命以前の280ppmv程度から2000年には370ppmv程度まで、化石燃料の燃焼のために増加しているからです。
基本的に、地球温暖化は次のような大気の”温室効果”の強化によって引き起こされます。地表面からの赤外放射は、水蒸気、二酸化炭素、メタンのような温室効果ガスに吸収され、逆に地表面に向かって赤外放射します。
一方、(成層圏オゾンによる紫外線の吸収を除く)ほとんど全ての太陽放射は大気中で吸収されず、地表面に到達します。
従って、地表面は、大気がない場合と比べて、その上の層からの付加的な赤外放射を受け取ることになります。
このようにして、温室効果ガスの増加は、将来の全球気候変動に対して最も重要な影響を与えます。
例えば,数種類の気候モデルによると,1990年から2100年までに全球平均温度は2.0度から4.5度の範囲で上昇することが予測されています(IPCC, 2001)。
上記を考慮し、最近の暖冬傾向は、部分的には人間活動による地球温暖化によって引き起こされているといえます。しかし気候システムに内在する自然変動ががこの傾向をわかりにくくしています。実際、今年の冬季(2002/2003)の日本の温度は、平均値より低いです。(災害気候分野)

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質問
ハリケーンと台風とでは、成り立ちが違う、生誕場所が異なるようですが、被害となると、どちらの規模が大きいのでしょうか?

回答
東経180°以東の太平洋と大西洋にある熱帯低気圧のうち,最大風速が33m/s以上のものをハリケーンと呼び,北半球の東経180°以西の太平洋や南シナ海に現れる熱帯低気圧のうち,最大風速が17m/s以上になった熱帯低気圧のことを台風と呼びます。どちらも発達した低気圧という意味では同じもので,強さや大きさによる区別ではないため、呼び名によって被害の程度や規模に違いがあるわけではありません。これまでに大きな被害をもたらしたハリケーンと台風を被害に対して支払われた保険金の最高額で比べてみると、1991年に日本を襲った台風19号で約6千億円,1992年に合衆国を襲ったハリケーン・アンドリューの被害ではその約3倍の保険金が支払われました.ちなみに兵庫県南部地震で支払われた保険金支払額は約8百億円でしたので,台風による被害損失がいかに大きいかがわかります。また、全世界の自然災害による保険金の支払総額をみると、強風に起因するものが約78%と第一位になっており、二位の地震12%に大きな差を付けています。(耐風構造分野)

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質問
沖縄ではあまり台風の被害を受けたという報告を聞いたことがありませんが、沖縄に上陸した時点では規模が小さいからですか?山が少ないことと関係がありますか?

回答
台風は主に海からの水蒸気をエネルギー源として発達するため、一般に本州付近よりも沖縄付近にあるときのほうが勢力が強いことが多いです。また、陸上に比べて植物や建物などの凸凹が少ない海のほうが風速も強くなるので、海に囲まれた沖縄に吹く風は本州の内陸部に吹く風よりも強いといえます.沖縄では過去に大きな被害を受けたこともあり,現在でも決して被害が少ないとはいえません.ただ,強い雨、風に良く襲われるため、家の周りに石垣を巡らして風よけにしたり、雨や風に強いコンクリート造りの家を建てて台風による被害に備えています。そのため、台風に襲われる頻度も少なく、雨や風に対する防備がなされていない地域に比べ,被害を受た場合でも大きな問題になることが少ないと思われます。一方,山の影響ですが、六甲おろし等、地形によって局地的に風が強まる場合もあるので、沖縄に高い山がないことと台風の被害が少ないことには、直接の関係はないといってよいでしょう。このように、日頃から台風を意識し、備えを怠らないことが被害を防ぐうえで一番大切です。(耐風構造分野)

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