極渦

極渦：地球規模の気象現象を左右する大気現象

極渦とは、北極および南極の上空に形成される大規模な低[[気圧]]とその周囲を吹き荒れる強風域を指す気象現象です。別名、周極渦、ポーラーサイクロンとも呼ばれています。高度によって成層圏・中間圏極渦と対流圏極渦に分類され、それぞれ異なる特徴を持っています。

成層圏・中間圏極渦と対流圏極渦

成層圏・中間圏極渦は、主に冬期に発達し、夏期には消滅・反転する特徴があります。極夜の間、オゾンの紫外線吸収による加熱がなくなることで気温が急激に低下し、強力な極渦が形成されます。この極渦は、極夜ジェット気流と呼ばれる強い西風帯を伴い、最大風速は秒速100メートルを超えることもあります。この極渦の安定性はオゾンホールの生成に深く関わっています。極夜における極低温で生成された極成層圏雲の中で、塩素分子が蓄積され、春先に太陽光が戻ると活性化してオゾン層破壊を引き起こすのです。

一方、対流圏極渦は年間を通して存在しますが、冬期に最も強くなります。南極上空ではほぼ円形を保ちますが、北極上空では、海陸分布や山脈の影響でプラネタリー波（大規模な波動）の影響を受け、著しく形状が歪みます。この歪みは、寒気が中緯度地域に流れ込む寒波発生の原因の一つとなります。対流圏極渦の端は、およそ緯度40～50度付近に位置しています。

極渦の変動と地球規模の気象現象

極渦の強弱は、地球規模の気象現象と密接に関連しています。例えば、北極振動（AO）や南極振動（AAO）は、極域と中緯度の気圧偏差のシーソー現象として捉えられ、極渦の強弱変化を表す指標として用いられています。AO指数が正の時は極渦が強まり、寒気は極域に蓄積されます。逆に、AO指数が負の時は極渦が弱まり、寒気は中緯度へ流れ込みます。

さらに、アリューシャン[[低[[気圧]]]]とアイスランド低[[気圧]]のシーソー現象（AL-ILシーソー）も極渦の変動に影響を与えます。AL-ILシーソーの変動によって、寒気がユーラシア大陸東部やヨーロッパに流れ込みやすくなり、寒冷化を引き起こすことがあります。

極渦の崩落は、春先に寒冷渦の発生につながります。対流圏中・上層に寒気核を持つ寒冷渦は、中緯度地域へ移動し、局地的な寒波を引き起こす可能性があります。

また、成層圏準2年周期振動（QBO）や太陽活動も、極渦の強弱に影響を与えると考えられています。QBOが西風フェーズで太陽活動が極小、またはQBOが東風フェーズで太陽活動が極大の時は極渦が強まり成層圏は寒冷化し、逆の場合は極渦が弱まり成層圏は温暖化する傾向があります。

成層圏突然昇温（SSW）も極渦の変動に影響を与えます。SSWの発生時期と極渦の崩落時期の間に相関関係があり、SSWの発生によって極渦の崩落時期が早まったり遅れたりする可能性があります。

その他の極渦

「北極低[[気圧]]」や「南極低[[気圧]]」という用語も使用されますが、これらは極渦とは区別する必要があります。これらの用語は、より小規模な低[[気圧]]を指す場合もあるため、定義に注意が必要です。

対流圏界面における渦位の低[[気圧]]性偏差を基準とした「Tropopause polar vortices（TPVs）」も研究されています。TPVsは、北極低[[気圧]]などの発生機構に関係していると考えられています。

地球以外の極渦

地球以外にも、火星、金星、土星などの惑星や土星の衛星タイタンなど、太陽系内の様々な天体で極渦が観測されています。

極渦は、地球規模から惑星規模に渡る様々な気象現象を理解する上で重要な研究対象であり、その変動メカニズムの解明は、気候変動予測などにも大きく貢献すると期待されています。

もう一度検索