マッデン・ジュリアン振動

マッデン・ジュリアン振動（MJO）とは？

マッデン・ジュリアン振動（Madden Julian Oscillation、MJO）は、熱帯赤道域上空における大気循環の変動現象です。活発な対流活動域が、約1～2ヶ月という比較的ゆっくりとした速度で東に移動していく様子が特徴です。この現象は30～60日程度の周期で繰り返し発生するため、「30～60日振動」や「赤道季節内変動」と呼ばれることもあります。

MJOは、インド洋西部から太平洋西部にかけての熱帯域で、雨の多い地域と雨の少ない地域が対となって出現し、東へ移動していく様子として観測されます。通常、この地域は積乱雲（雷雨）が多発していますが、その発生頻度は上空の大気状態に大きく影響を受けます。インド洋西部で発生したこの対流活動のペアは、ゆっくりと東進し、太平洋西部に達すると消散するのが一般的です。しかし、まれに太平洋東部で消散せずに大西洋を越え、地球を一周することもあります。

MJOは、1972年にローランド・マッデンとポール・ローランド・ジュリアンによって発見され、彼らの名前にちなんで命名されました。当初は、インド洋東部から太平洋中部にかけての海域における地上気圧の低下域・上昇域の東進として捉えられていましたが、その後、上空における変化の方がより顕著であることが明らかになっています。上空200hPaにおける速度ポテンシャルの偏差などを用いると、MJOによる変化パターンが1～2ヶ月周期で移動している様子を分かりやすく表現できます。東進速度は、およそ4～8m/sです。赤道上空で最も顕著に現れ、気圧、循環、降水といった大気振動が地球規模で波及していることが分かります。

MJOの強度は毎回異なりますが、一般的には南半球の夏にあたる時期に最も強くなります。

MJOのメカニズム

MJOの発生メカニズムは、未だ完全に解明されているわけではありませんが、大気中の水蒸気や熱の輸送、海洋との相互作用などが複雑に絡み合っていると考えられています。熱帯域における大気対流の変動が、周囲の大気の流れに影響を与え、大規模な波動として東進していくという理解が一般的です。

天候への影響

MJOは、全球規模の天候に多大な影響を与えています。東進するMJOの循環場は、積乱雲群を伴い、数日から十数日間かけて通過します。この循環場は、モンスーンと深く関連しており、特にインド付近のモンスーンの開始や強弱変動に大きな影響を与えます。

また、MJOは海洋大気相互作用にも深く関与しています。エルニーニョ現象の開始や、場合によっては終了にも関連していることが分かっています。例えば、1997～1998年の大規模なエルニーニョ現象では、MJOがエルニーニョ海域に到達したことが、その終息の引き金になったという研究結果があります。

さらに、MJOは熱帯低気圧の発生にも影響を与えると考えられています。MJOに伴う対流活動の活発な領域では、熱帯低気圧の発生が促進される傾向があります。また、北西太平洋と北大西洋では、MJOの周期性によって、一方の地域で熱帯低気圧活動が活発な時には、もう一方の地域で不活発になるという逆の相関関係が見られます。熱帯低気圧の発生要因は多岐に渡りますが、MJOはその中の重要な要素の1つであり、アメリカ海洋大気圏局(NOAA)の国立ハリケーンセンター(NHC)や気候予報センター(CPC)では、ハリケーン予測においてMJOの情報を活用しています。

さらに、MJOは偏西風やジェット気流の異常、ブロッキング現象などを通じて、日本を含む世界各地の異常気象にも間接的に影響を及ぼしていると考えられています。MJOの予測精度の向上は、世界的な気象予測の精度向上に大きく貢献するでしょう。

まとめ

MJOは、熱帯域の気候変動を理解する上で非常に重要な現象です。その複雑なメカニズムと広範囲に及ぶ影響を解明することで、より精度の高い気象予測や気候変動予測が可能になると期待されています。

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