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今年は、日本の震災があったり、タイの洪水はいまだに被害が続くなど、世界的にさまざまな自然災害に見舞われたという感があります。

山形

タイの被害自体は、政府の対応など課題があったと思われますが、洪水については、今年、インド洋にダイポールモードという現象が観られ、太平洋にはラニーニャ現象があったので、インドシナ半島に大雨が降るだろうというのは、予測できていました。

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そうなのですか！

山形

ダイポールモード現象というのは、1999年に私たちのチームが事象を解析して報告したものです。1994年の猛暑の原因を探求する過程で、インド洋にもエルニーニョ現象に似た気候変動現象が存在することを発見し、ダイポールモード現象と名付けました。この現象が起こると、５月頃に南東貿易風がインド洋東南部で異常に強まり、ジャワ沖に冷たい海水が湧いてきます。強い風は、海水の蒸発を活発にするので、更に海水温を下げる。そうやって、インド洋東部の海水温が低くなり、反対にインド洋西部では東からの風で暖かい海水が貯まり、海水温が上昇するために起こる現象で、これによって普段は東インド洋で活発な対流活動が西へ移動し、東アフリカでは豪雨を、インドネシアでは厳しい干ばつと山火事を引き起こしたりします。

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その観測結果をひもといていけば、今回のインドシナ半島の大雨が導き出せるということですね。

山形

よく知られている海洋の現象として、エルニーニョがありますね。エルニーニョは太平洋の東部で海水温が上がり、西部で下がる現象で、ラニーニャは反対に、太平洋東部で海水温が下がり、西部で上昇する現象です。両方とも、発生には南半球側で南東から吹く貿易風が関わっていますが、この大気海洋現象が陸上の気候に影響を与えるということも、すでに皆さんよく知っていますね。このエルニーニョなどは、これまで蓄積した観測データを元にして発生の１、２年前から予測出来る水準に達しています。

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今年の夏は冷夏だといった予測がされますが、その前段階でエルニーニョなどの海洋現象の発生を予測する仕組みができているということでしょうか。

山形

ええ。予測は、海洋の状態だけでなく、大気の状態も考慮して行います。干ばつや洪水、冷夏や猛暑などの発生を予測することは、社会や経済活動に有益ですし、防災や減災はもちろん、人々の健康維持の面からも重要です。先のダイポールモード現象がインド洋に起きると、オーストラリアやインドネシアは干ばつ気味になり、ケニアなどの東アフリカ諸国は洪水に見舞われることが多いんですね。実際、2006年にダイポールモード現象が起きた時は、ケニアで100万人以上の洪水被災者を出し、マラリア患者数も増大させました。ボルネオやスマトラでは干ばつで山火事が頻発し、その煙害で多くの人々が気管支炎を患い、煙によって定期航空便の飛行にも大きな影響を与えました。
一方で、ダイポールモード現象は、地中海沿岸諸国に暑い夏をもたらします。適度な乾燥と高温は、ワインの生産には好条件となりますが、1961年は、典型的なダイポールモード現象が発生した年で、この年のボルドーワインは、20世紀最高のビンテージとされています。つまり気候変動は、あらゆるものに影響を与えると言って過言ではないのです。

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今「気候変動」とおっしゃいましたが、「気候変動」と「気候変化」は違うものだそうですね。

山形

晴れているか曇っているか、あるいはこれから何時間後にどうなるかというのは「天気」（Weather）。それに対して、私の専門である「気候」（Climate）は大気や海洋の平均状態を指します。この気候の揺らぎには「気候変動」と「気候変化」がありますが、皆さん混同されていますね。気候の研究者でも、この二つの違いを明確に意識していないと思います。
気候変動（Climate Variation）とは、大気、海洋、陸との間での自然の変動を指し、標準的な状態――30年間の平均を用いることが多いのですが、そこからのずれを意味します。
他方、気候変化（Climate Change）は、大気、海洋、陸といった気候変動の要因とは離れた、大気組成や太陽放射の変化などの影響によって、気候の平均状態が長期的に変わることを指します。地球温暖化の問題では、大気中の二酸化炭素の濃度が増えていることと、平均気温の上昇との関係が取りざたされていますが、これは大気・海洋システムの外側にある人間活動による作用と考えられるので「気候変化」の問題ですし、数万年以上の時間のスケールで、氷期や間氷期などが訪れるのも、気候変化の一つ。この変化の予想は人間活動も関係するので難しい作業ですね。

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しかし気候変化と違って、気候変動は予想できると？

山形

「予想（Projection）」ではなく「予測（Prediction）」できるのです。衛星観測や現地での観測から得られる地球観測データ、そして大気海洋システムが時間と共にどう変化するかコンピューターを用いて解き、数ヶ月から数年先までの未来を実際に予測します。天気予報の延長のようなものですね。
大気、海、陸が相互に関係しているとお話ししましたが、海にも天気があるのですよ。

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海の中の天気ということでしょうか。

山形

ええ。海の中にも高気圧、低気圧があって、海水が移動しているわけです。大気と海洋の大循環を決める力学的な、そして実用的なモデルを作るには、気象学だけではなく、当然、海のことを知らなければモデルは作れません。
海の変動の予測は大気と違う点がいくつかあります。まず海はデンシティ（密度）が大きいので、大気の低気圧、高気圧が1000km程の大きさなのに対して、海の低気圧、高気圧は、10〜100kmと小さいのです。海の広さを考えれば、そんなに小さい現象を解像するのは難しく、スーパーコンピューターの登場を待つ必要がありました。ただ、海の低気圧や高気圧は、大気のものと違って１ヶ月以上も持続するのが特徴です。
また海には風によって海流が生じます。一方、深いところでは海底地形が地球の自転と一緒に回っていますから、その地形によって流れが影響を受けます。海流は海の上と下から引き起こされているというわけです。

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深海になればなるほど大気の影響を受けにくい状態にあるというのは想像できます。でも、そんなことをどうやって観測するのですか。

山形

海の表面の凹凸を観測する人工衛星があって、そのデータから海面下にどのような流れがあるのかが計算できるのです。また、海水温と海流は、大きなスケールで関係しています。水温が違うと、そこに圧力の差があり、圧力の差があると、流れがあるということです。海上を長時間風が吹く場合には海水は風下にまっすぐには流されず、風を背にして右側に流れます。地球の自転の影響です。こうしたことを記述するモデル、つまり方程式に観測データを当てはめていけば海の気候予測がかなうのです。
海流の予測は、例えばタンカーが海流に乗ることで燃料費を抑えることに役立てたり、海底開発の際に強い海流の影響を事前に避けたり、漁では、魚群を探したりといったことに使われています。「海流天気予報」を広めたいと思っているのです。実際の画面をご覧ください。

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ぜひ。

山形

これは11月某日の海の様子です。予測ではなく、実際の状態を捉えたものですが、とても複雑でしょう？　水温が標準より温かい場所と低い場所は色付きで表しています。水深100mの温度、水深200mの温度もそれぞれ公開されています。

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こんなに細かく海の中の状態が分かるのですね。

山形

他の年と比較すると、この秋はいつもの年よりも水温が高いことも分かります。漁業関係者の方から、鮭が捕れないという報告をいただいていますが、オホーツク海から鮭があまり下がって来られないのです。なぜ北太平洋の水温が高いかとというと、太平洋赤道域の日付変更線付近から南米のペルー沿岸にかけての広い海域で海面水温が平年に比べて低くなるラニーニャ現象が起きているためです。この海の現象に大気が応答して、北太平洋には巨大な高気圧性の循環が生じています。これに伴う海上風が温かい水を太平洋の北の方に運び、しかもずっと天気が良くて晴れていたので、水温が更に温まるという具合です。次に来年の１月５日を見てみましょうか。これは予測になりますね。

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大気や海洋などの観測データを集めるだけでも大変ではありませんか。

山形

国際計画で上げた人工衛星で観測したものですから、そのデータは誰でも使えます。要は、その観測データをどう使うか、そしてどうやってモデルを組み立てるかが重要なのです。今、ご覧いただいているのは、海の天気予報ですが、これに大気の方程式も連結して気候変動の予測を行うのです。先にもお話したように、空だけを観ていても長期的な気候の予測はできません。そこで海のモデルと結合させることで大気モデルの精度も良くなるということです。これによって気候変動がもたらす干ばつ、その結果としての農業への影響などにも先手を打つことができますから、まずは、この海流予測を世界のスタンダードにしていきたいと思っています。

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ここまで予測できるとは知りませんでした。

山形

気候は、歴史とも深く結びついています。地域によっては、政変が起きた年とエルニーニョ現象やダイポールモード現象の発生とに関連が見られます。気候変動によって干ばつが起き、食料不足になって社会が不安定になるのですね。
また『出エジプト記』には、「エジプト全国にわたって血があった」という記述があります。ダイポールモード現象が起きると、ケニアからビクトリア湖のあたりに大雨が降るわけですが、その辺りの土壌は、酸化した鉄やアルミニウムが多くて赤いのですね。ラテライト(紅土)といいます。しかも白ナイルの上流にあたるため、大雨が降ると下流のエジプトでは赤い色の洪水が起きるのです。だから、この「赤い洪水」の記述とダイポールモード現象は関連があるのではないかと、地理学者にお願いして、エジプトの堆積物を採取して解析を進めてもらっているところです。
日本でも、ジョセフ・ヒコの日記に、1860年３月25日(正しくは24日)は関東は大雪だったとあるのですが、これは井伊直弼が暗殺された日です。吹雪く雪の中で、井伊大老の一行は暗殺者に気づかなかったのでしょう。その大雪もエルニーニョ現象が影響していると思われるのです。気候の研究からは、そういう歴史の側面も見えてきて面白いですよ。ちなみに、私が生まれた1948年３月25日もエルニーニョで北関東は雪だったそうです（笑）。

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エルニーニョの申し子みたいですね。