1959年4月天気砺L蔵M生
“川川1川1川川ll川“川1川1川川lil川ll川川i川川ll[川“川1“1““川1““lll川“川i““lli川1川“““1““li“““田m“““ilml“ml川1出mlmm川II川1目田llmm川“m川Ill川川”lmHl川”1””川m川II川”Ilmm川川”1川ll”胚髄1
551.513
大気環流にむける準定常波の周期的変動について
八重樫 佐平率
まえがき
(lg58)18
1958年暖候期を通じて天候ベースの転換に二つの顕著
+20
な周期性がみられた.その一つは前冬に引続いて現われ
ハ)o
たいわゆる25日周期で,もう一つは東北地方で30日毎に
の周期性を早期に見出して実際の予報に有効に適用して
B)o
蘭
+ZGO
い将来もそのリズムが続くことを期待して先の予報を外
+100
挿することが実際の長期予報技術の一つであり,この事
c)o
るけれども,そのphysical meaningの分らないこと
が大きな弱点である.この調査はそのような周期現象が
いかなる環流構成とむすびつくものかということを明ら
芋狗500勧高屋揚差
+旙
†40
は長期予報の現状において真にやむを得ない手段ではあ
イ飴継梯墜幽醐吻
−2●
夏型の,高温期が出現したことである.筆者らはこれら
いる.従来,天候ベースに或周期性が現われた場合,近
飾r’24物rT、卿36抽攻瞬・48半切
−loo
30屯150−E
の の
{・▽ON,40E
1.
60㌔,30ε
ll▽麿欝△鼠
かにする目的のもとに行ったもので,一応の解析結果を
伽, 架 触 外 鱈 触・
得たのでその概要を報告する.
第2図 1958年暖候期における30日の周期性
1. 天候ベースの周期性
仙台における気温平年差を3半旬移動平均したもので顕
第1図(松倉氏による)は東経140度線をよこぎる前
著なる30日の周期性がみられる(7月以降の低温傾向は
線帯の位置を時闇的に連ねたもので,矢印のように梅雨
いわゆる北高型の卓越によるものである). この気温の
30日周期は本邦南東洋上の500mb高度変化に対応して
製
ゆ
60
↓
↓
↓
↓(z5ロ、観期〉
1図にも30日毎に前線の北上がみられる.即ち,太平洋
500
西部におけるsubtropical ridgeの周期的西進によるも
4φ。
ヲσ。
,鱗
介(30a周期)
◎μ号介 酬号
f
雄
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ヨヨ ヨロ
31 引
(/瑚 鯉
いることはB図との比較によって明らかであるし・第
’吻 触
のであることが推測される.
2. 北半球上の調和分析
そこでこれらの周期性の広域分布をみるために北半球
上の緯度,経度20。間隔の99地点について調和分析を行
った.資料はすべて1958年4月から8月に至る5ケ月間
第1図 東経140。線をよこぎる前線の南北変動
の半旬500mb高度平年差の時系列で,
前線の南下が25日毎に繰返された事実を示している.こ
れは筆者が前年10月頃より上層気圧パターンに観察して
いる25日周期に相当する現象である.第2図Aの曲線は
*仙台管区気象台一1958年12月18日受理一
1959年4月
Z(1)一偽+鶏碗sin傑!+ψぜ)
第3図はα。即ち5ケ月闇を通じての500mb高度の
anomalyである.図は全体として10w孟ndex状態を示・
1
98
大気環流における準定常波の周期的変動について
ある.こ㌧で本邦南東洋上がヨーロッパ北方域とほず同
o▽
位相となっていることが注目される.
ビ
ot
動
5 50日周期とindex cycleの実態
覧こY、
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書㌔∠\溜初え
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1 ∠
、
次に,この分析された振幅と位相に基づいて30日周期
ノ
彦
変化の半サイクルを半旬毎に時間をずらして再現してみ
巧o\く
き、
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ると第5図のようになる.最初a)のようなhigh index
ノ
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第3図 1958.4∼8月の500mb高度
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て重要な問題で後日改めて調査するつもりである.
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第4図が30日周期の振幅分布で,ヨーロヅパ北方の北
第5図 30日周期成分の時間変動
極海と太平洋北東部に振幅の大きな地域がある.この両
(51)Omb高度偏差の半旬stage,20m間隔)
.地域は位相もほず同時で,しかも矢印の方向に位相の進
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4∼8月における30日周期
の振幅分布(500mb高度偏差)
行性が認められる.又,ヨーロヅパ北方域に対してシベ
リヤ南西部に逆位相の振幅の大きい地域があり,第2図
£に示すようにこの両地域の振動性がもっとも顕著で
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このような長期間を通じての偏筒状態は季節予報上極め
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しているが,大体4波数定常波の卓越を暗示している.
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anomaly(αoの分布)
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一節
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0
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、50
’ヨo 凶◎
第6図 30日周期500mb高度偏差域の移動
ぐ講齢難季鷲∫鑛接羅羅霧昏1ま)
pattemがb),c)の経過をたどって遂にはa)と逆の
d)のような10w index pattemに転換する.この偏
差域の移動を追跡して位相変化の過程を第6図に示し
、天気” 6.4.
99
大気環流における準定常波の周期的変動について
た.即ち,太平洋と大西洋において対称的な正偏差域の
は偏西風循環の強弱と密接な関係があることを指摘して
西進がみられ,同時にヨーロッパとアメリカ大陸西岸に
いる2).結局,この暖候期はindex cycleのone com−
沿って正偏差域が北上し,そしてこれらに対応する負偏
ponentとして30日の周期性が強く現われたものと考
差域の南下をみることができ,る.このような位相の南北
えられる.
循環については,この調査と時間スケールの違う問題で
4. 25日周期
はあるが,かって安藤氏によって綜観的に調査されたこ
前節と同じ資料について25日周期の振幅と位相を求
とがある1).第7図はさらにこれらの偏差パターンを平
め,それに基ずいてそのone stageを再現したのが第
年値に重ねて特定等高線の波状変化をみたものである.
佐
90●
\ c
b
σ。臆
侃
50
C
&
8図a)である.この揚合,極東ではblocking Pattem
で低温悪天ベースであるが,シベリヤ北部とカナダ及ぴ
b
N
ケα
b
凶
50
b
3げ貫
9Q竃
改
・論
第7図 30日周期成分による500mb特定等高線
の時間変動(a,b,c,dは第5図に対応する)
第8図 暖候期(1958.4∼8月)における25日周期
a) 半旬one stageにおける500mb高度偏差分布
’高緯度では最初の3波数のzonal oPen waveが次第に
(10m間隔)
不安定化して強いmeanderingの末,ついに3っの
l
Qで
closed、ce11に分裂している. この過程をよくみると,
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ゆ
融
一」1
、たにトラフが深まって4波数となり強いblockingを起
0’
0∼
q∼
ヨーロッパのトラフaがb,cと西進し,東経90。で新
ノ’
3
蛛
1している.一方,中緯度では太平洋と大西洋で西進波が
o
’\
みられ,これら一連の過程が30日毎に繰返されたわけで
謡
ある.こ幼こいわゆるindex cycleの実態を客観的に
o
f㌧
ノ
芝
『
0 3
3
とが明らかになった.これに関連してこの夏,台風が11
号(7月23日)17号(8月25日),22号(9月27日)と一ケ
月毎に本邦に北.ヒし,東日本に大きな水害を来「した事実
6
o
/
−
§
曾、 。
o
曾
劣
雫
劣
、∼
傭
、心
喧0
を忘れることはできない.中国の気象学者達も最近の極
東における大気大循環の綜観的研究において,西太平洋
におけるsubtropical ridgeの大陸への張り出「し,後退
ユ958年4月
o
8、
的西進は半球的circulation processの一環であったこ
︸8
た直接の原因であるところのsubtropical ridgeの周期
る
以上の解析によって本邦に30日毎に高温期をもたらし
◎ミ、
認識することができる.
o、
’7
1可o
180
b) 500mb特定等高線の変動
(細線はaと逆位相時のwave)
5
100
大気環流における準定常波の周期的変動について
アイスランド附近に3っの負偏差域が高緯度にあり半球
西又は東に転移し,それに対応して周期的に天候ベース
的にはhigh index pattemである.そしてこの逆位相
が転移する.
時には偏差が正負反対になるのであるから明らかに10w
この暖候期の前の冬(1957年11月∼1958年3月)には
index pattemになるわけで,25日周期もやはりindex
この25日周期が一層顕著であった。第9図a)がこの寒
cycleの一成分として理解される.これを特定等高線の
候期における25日周期のone stageで,極東シベリヤ
変化としてみると第8図b)のように高緯度では明らか
とグリーンランド附近が同位相で主な振動域となってお
に4波数の準定常数の周期的変動であることが分る.中
り,それに対してスカンジナビヤ北方と太平洋中部がそ
緯度では5∼6の波がみられ,極東ではトラフが本邦の
れぞれ逆位相に対応している.これを波動変化としてみ
ると同図b)のように高緯度で波数2の準定常波変動と
儀 訪
ot
して表わされる。中緯度では波数4∼5の変動となり,
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ま ノ
、x 危
も
/\ ゆ
〆 \
ご
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極東ではやはり本邦を中心にしてトラフの東西転移がみ
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〆
られる.この寒候期の25日周期は現象的には寒気の
、㌧/ ・
\ 1
0ノ
、
outbreakによる極東におけるanchored troughの周
、ル色
期的深まりとして解析されたものである.(詳細は東北
『一^ /
A
冗㌧
、
\
地方長期予報速報10巻,4号,8号)
、
♂
5. 備 考
9
o
o
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ており,殊に25日周期は35日周期などと共に日本でもか
’御
/
このような周期現象の解析はかなり古くから研究され
“\
、
∼
って高橋研究室によって地上気圧について綜合的に研究
帥9卯
されたもので3),こ㌧では上層解析のcase studyとし
寧
,201
劣
■
誕
終
/
/
て報告したにすぎないが,30日周期について上述のよう
\
勿紳鐸 一1 ㊥㊥
な系統的な環流の変化過程を得られたことは非常に興味
も コ
a)
々o ’ i l 、もo
’30 購 1∼o
あることと思っている.1951年,ドイツのE・WUrzburg
半旬one stageにおける500mb高度
はヨーロッパの長年の資料を統計的に吟味して30.5日周
偏差分布(20m間隔)
期をとりあげ,この周期の振幅はイギリス附近で大きく
o
Qりl
o“
蕊。グ\、 硬
波はSWからNEに進むという解析結果を得ている4)
が,それは第3節に述べたヨーロッパ地域における
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@
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/ OP
、1
Q元、
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的
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9
blockingの発達過程に相当するものであろう.筆者は
甑
この調査を通じてヨーロッパのblockingが半球的環流
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’ / /
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一、
変化の主要な現象であることを認識し,殊に極東の天候
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グ
ベースの転換を予知する上に最も重要な手がかりになる
, el
ものと思っている.
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一! / 、
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0 −/ 1
’
0 −
蕊o
一
N
− ./
o
、
過程が特定の場所でしかも一定のリズムで繰返えされる
のかという間題になるともはや解析的調査の段階を越え
一
ノ
ノ
ノ
根本的には,なぜこのような準定常波の不安定化する
\、
、
るもので,当然理論的取扱いに入ってゆかねばなるま
い.おわりに第2図D)は水沢における太陽黒点数の変
一ヂ
。 寄
①
化で,欠測が多くて確定的なことは言えないけれども30
日の周期性が顕著で,同図の気温や500mb高度の周期1
’義,
’Oo
o もo
b) 500mb特定等高線の変動
(細線はaと逆位相時のwave)
第9図 寒候期(1957年11月∼1958年3月)
における25日周期
4
的変化とよく対応している事実を指摘しておく.なお,
筆者は必ずしも周期というものを肯定しているわけでは
なく解析手段として周期を仮定したもので,この現象論
的調査が大気環流の理論的老察にいさ㌧かなりとも役立
つならば幸いである.
職天気” 0 4
大気環流における準定常波の周期的変動について
101
Asia(II),Tellus Vo1.10,No.1.
文 献
3) 高橋浩一郎およびその協力者,1952:気象現象
1) 安藤正次,1956:北半球の空気量の変動から見
における周期性,研究時報,4巻,7号.
た大気環流(第2報)研究時報,8巻9号,
2) Sta鉦 Members,Academia Sinea,Peking,
mittelanger Luftdruck−wellen in E皿opal
1958:0n the General Circulation over Eastern
Deutschen Wetterdienst U.S.Zone20,3∼20.
〔書 評〕
4) E.Wマarzburg,1951:Beitrage zur Statistik
う.以下,気の付いたことを列記する.(1)文章の中で,
季節現象がどこで何日にでるとそれぞれ記され,それが,
日本の季節 動物編一 大後美保著
日最低気温でほん訳されている.動物でも,植物でも,
200円,1958年3月 実業之日本社,220ページ.
そしてその現象の内容を問わず日最低気温が最もよい目
日本の季節…一植物編 大後美保著
220円,1958年5月 実業之日本社,228ページ.
安なのだろうか.あるいは,単に日付の代りに日最低気
季節学を多年にわたって研究されてきた大後美保博士
度が違うのだから,その事情がやはり知りたい.土地に
温が何度と示されたのだろうか.地方によって,その温
の,一般人むきの著書である.動物編,植物編とも,最
よって,現象と対応する気温の違う理由なども書いてあ
初に季節学の簡単な解説を述べる.人生とのかかわりあ
ると面白い.⑧日本における季節現象の等期日線図がど
い,季節現象について,観測はどのようにするか,日本
の種についてもでてきて,そしてこれが本書の挿図のす
における特長はどうか,といったことである.次に,
べてであるが,図中の線の走り方の意味づけが欲しい.
早春,春,初夏,夏,秋,冬(植物編だけ)の季節にわ
ほぼ等温線の走り方と似ている図が多いが,まったく同
けて,動物は42種,植物は52種,それぞれについて,
じでないことはもちろんである.例えば,アマガエルの
そのときの季節現象を取りあげている.各種とも,記述
現われる時期の図は少し複雑であるし,セミのなき始め
の内容は,その随想から始まり,その形態・生態などを
る時期の図は,ニイニイゼミ・ヒグラシ・アブラゼミ・
述べて句や歌で切りあげる.それに続いて,季節学の調
ミンミンゼミ・ツクツクボウシのどれでも,その他の動
査結果の紹介として,どこで何月何日ごろに咲き始める
物の図とかなり違っていて,本州の中における差が少な
とか鳴きだすとかという記載がある.それが,最低気温
く,かならずしも南が早いと限らない.これはこの現象
何度ごろの日に相当すると付け加えられている.
が夏に起るためなのか,それともこの現象の特性なのだ
読後感を少し述べさせていただく.書物全体から受け
ろうか.(3)植物でも同じようなことがあり,秋の花は北
る感じは,内容がかなり豊富であるにもかかわらず,少
から咲き始めるが,7∼8月に咲くキキョウ・オミナエ
し平板なことで.教科書的な価値があるが,その代り
シ・ハギなどは南からでも北からでもなく,特別であっ
に・。どこにといった焦点のない欠点がある.それは,先
て,その局地性が興味を引く.このあたりにもう少し説
に紹介’した随想一形態・生態一句・歌一季節現象という
明があると,季節学の有用性も,読者に自然と理解され
説明の構成が,ほとんどの種について,極めて規則正し
るのではなかろうか.
くまもられ,文章に若干の長短はあるが,かたやぶりが
以上は,季節学の教科書とみた場合の注文である.随
ないためである.これを逆に云えば,歳時記のようなも
筆風の文芸書とみると,また批判は別にあると思うが,
ので,座右にそなえて季節に応「じて開いてみると,どこ
筆者はそういう批判の資格を持たない.ただ,季節感の
でも役に立つことではある.
表現はひじょうにむずかしいから,一部の人々の感覚に
読者によって興味を持つ部分は違うだろうが,筆者に
とっては,随筆風の書きだしの部分が,どの種について
は,「人生とのかかわりあいは」と題する本2書の最初
の6∼7行は,ぴったりこ「ないかも知れない.例えば,
も一番楽しかった.「サクラの花は,並木として,また
ゲーテはヴェルテルの心の動きを,「自然が秋に傾くに
は集団的に咲いているといっそう美しいが,モモの花
つれて,僕の心の中と僕のまわりにも秋が訪れてくる.
は・あちこちに一,二本咲いているほうが情緒があって
僕の葉は黄色になる.そ’して,あたりの樹々の葉はすで、
美しい.こんなことから,モモの名所は少ないのだろ
に散った.…」と描写したが,季節感によったこのよう
う.」といった文章が印象に残る.
な表現でさえも,ありきたりでつまらないと評する人達
季節学の立場からみると,説明にもう少し注文がでよ
1959年4月
がいることである.(吉野正敏)
5
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