〔シンポジウム〕

103（TOGA；EN＄O；モソスーン）

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して＊
安

成

哲

三＊＊・蒲

轡

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邦

夫＊＊＊＊・住

古
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文＊＊＊・鬼頭明

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出＊＊＊

達

志＊＊＊

夫＊＊＊・邊田有理江†＋＋形

庄士郎＋＋・山俊

男＋＋＋＋し，そんなことは関係なく，海に面した会場・ビーでのはじめに研究者同士の交流や議論は，心地よい貿易風のせいか，
安成哲三（筑波大・地球科学系）

終始なごやかに，且つ活発に行われていた．

WCRPの一一環としてのTOGA計画（1985〜1995）

会議は，五つのシンポジウムに別れ，それぞれのシンの，現時点における成果と今後の展望，問題点を明らか

ポジウムは，下記のようなセッションで構成されていにすることを目的とした，最初の大きな国際会議が，ハた．

ワイはホノルルのイリカイホテルで，1990年7月16日〜

シンポジウム1・観測システムの進歩と今後の展望

20日の日程で行われた．ENSO（エル・二一ニョ／南方セッション1

海洋データの収集について振動）の解明を中心課題とするTOGAに関する大きなセッション2

海洋データの同化について

セッション3

大気データの収集について会議ということで，この会議に対する関心は非常に高く，約30力国から約300人の参加者を数え，日本からも在米研究者を除いて19人の参加者があった．

シンポジウム2・観測データ解析からの新しい知見

セッション1

全球規模の近年の動向

折しも夏の観光シーズンを迎えたハワイは，毎日数千セッション2

太平洋上での近年の観測成果

人以上といわれる日本人観光客がジャンボ機からホノル

セッション3インド洋，中緯度大気，海洋生成物

ル空港に吐き出されており，ワイキキの浜辺にあるこのホテル周辺も日本人だらけで，会場の外は，およそrまについてセッション4（大気）じめな国際会議」とは程遠い雰囲気の中にあった．しか＊Reportofconfもrence，Intemational

TOGA

July

1990，

16−20，

Scientific

Yasunari，Tomohiko

Tomita，筑波大学．

＊＊＊MasafUmi

Kamachi，Akio

Nakazawa，Izuru
気象研究所．

Kitoh，Tetsuo

Takayabu，Tatsusi

Kutsuwada，Akimasa

Tokioka，

1990年12月についてセッション7（海洋）Heta，京都大学．
Yamagata，九州大学．

熱帯海洋の大規模波動についてセッション8（大気）熱帯・中緯度大気の様々な運

Sulhi，東京大学．

＋Yukari Takayabu，国立環境研究所．
＋＋Kensuke Takeuchi，Shoshiro Minobe，北海道大学．
＋＋＋＋Toshio

熱帯海洋の大規模な流れ・水位についてセッション6（大気）ENSOとモンスーンの関係＊＊Tetsuzo＋＋＋Yurie

セッション5（海洋）Honolulu，Hawaii．

＊＊＊＊Kunio

熱帯域の加熱が低・中緯度大気に及ぼす効果動

セッション9（海洋）熱帯海洋の様々な運動と構造

セツション10ENSOについて
シンポジウム3・大気一海洋結合モデルの成果と今後の課題
31

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して

810

海洋一大気結合モデルの成果

モデリングに取り組んでいこう，というセッション2結合モデルおよび大気大循環モデル

出来ていました．もちろん，この背景には，最近の地球の成果

環境ブームで，資金面で豊かになったこともあります

セッション3

簡単化したモデルの成果が，それぞれのグループが主張することを主張し，それセッション1

取り決め

がセッション4データ解析研究の側からの報告，新をまとめてゆく，というアメリカの力強さを感じまししいデータの効果

た．個々のアイデアや仕事では，充分太刀打ちでぎるとシンポジウム4・フラックス解析の進歩と将来の二一ズ思うのですが，アメリカのもっている大きな数の力といセッション1

海洋表面の各種フラックスのデータ

セッション2大気境界層の力学，大気の放射過程の解析的研究セッション3

セッション1

ます．とりわけ，PMEL／NOAAを中心とするTOGA−TAOの係留づリシステムや，浮遊づりのシステムな
ど，今まで，データの空白域であった熱帯海域が，一挙数値モデルによる研究に，データが豊富な地域に変化してしまった感がありま

シンポジウム5・新しい理論と予報

セツション2うものは，やはり，凄いものです．

観測に関しては，この5年間で本当に進展したと思い

解析

す．このような観測の展開の中に，日本のJAPACSを

ENSOについて
中緯度・モンスーン域の応答につい中心とする仕事が重要な寄与をしていたのは，当事者としては，うれしいものでした．唯，正直にみて，まだ日本てしかし，どの話題もお互いに密接に関連したことが多く，聴く側にとっても，上記の区分は必ずしも意味を持は，重要な脇役という感じでした．5年後に開かれるであろうTOGA10年の総括集会には，TOGA−COAR．E

たない．したがってここでは，各シンポジウム（セッシの成果をひっさげて，主役の一人になりたいと思った次ョン）毎の報告はせず，参加した14人の会員の，硬軟と第です．

りまぜての自由な感想・コメントを以下に収録して，報告とした．また，会議の前後には，関連するいくつかの

2．はじめての国際会議

小集会や委員会がハワイ大学やハワイ島などに場所を移高藪して開かれた．その中のひとっ，TOGA−MONEG（モ

縁（国立環境研）

ンスーン数値実験グループ）の会議の報告を，時岡達志

7月15日18時30分，会場のイリカイホテルのプールサ

氏にしていただいた．なお，各報告の見出しのうち，かイドでオープニングセレモニーが始まった．数時間前になりの部分は，まとめ役（安成）が内容から判断して適渡された発表件数247件という分厚い予稿集は翌日から当につけたものであることを，おことわりしておきたの会議への期待感とともにかなりの不安感をもたらしてくれたが，それも時差ボケの眠さがやや緩和してくれてい．

いるようだった．rハワイは暑い」という会議に参加して常識

熱帯であるから日本よりのもとに薄手のブラウスばかり持ってきた私の腕は日の暮れかけたヨットハーバーサイドの涼風に鳥肌を立てていた，参加者は，南北アメリカ，

1．アメリカ強し

アフリカ，ヨーロッパ，オセアニア，アジアの30力国に

住明正（東大・理）TOGA前半の中間総括としてもたれた，TOGA−も及ぶ国々から集まっており，ほとんどが一堂に会した初日の昼食会は壮観だった．近くにいる人達と声をかけCon飴renceの印象は，「アメリカ手強し」というものであった範囲では海洋の研究者の方が若干多いという印象した．とりわけそう思ったのは，一年前には，アメリカであった．

のモデラーを中心に，どのような戦略で研究するか，も会議はまず，最近丁OGAによって展開されつつあるのすごい論争があったのだが，今回出席してみたら，新たな観測についてのシソポジウムから始まった．特にsimple

太平洋上の海洋面における観測網が着々と整備されつつmode1−intermediate

model−sophisticated

mode1という階層構造でモデルを統合し，それぞれの段階のモある様子が伝わってきた．ただし，インド洋，大西洋にデルの利点・欠点を見きわめ，全体として，TOGAのついては，総合討論でも指摘があったが，今後の展開が

32

、天気

37．12．

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して811待たれる領域であるようだった．衛星データに関してりあげていた熱帯のイメージがいくらか現実にそった豊は，スキャト・メタによる海面風速（将来的には風向も）かなものになった気がいたします．

について，Atlas，Lorenc，Hollingworthらにより期待が述べられたことが印象に残った．私は，データ解析か4．ハワイ会議の感激

らの新知見のセッション2−8において，r1986年6月
1〜20日に太平洋上で観測されたスーパークラスターの冨田智彦（筑波大・地球科学研究科）

コンポジット構造」と題して発表を行った．何にしろ外

青い空と青い海の見渡せるゴージャスなハワイのリゾ

国における初発表であったので，非常に緊張したが，大ートホテルで開催された本国際会議は，海外に来たこと

規模・年々変動スケールの現象がメインであるこのようの初めてな私にとってそれはそれは困った程な会議の参加者の多くが総観スケールの話にも非常に興な環境の中行われた学会でした．会場のすぐ隣りのプー

絶好！？

味を持っていることが分かり，大きな励みになった．こルは，やけにまぶしく，ハワイという土地柄のせいか参のセッションでは，熱帯擾乱スケールの話が2つ，海面加者の多くもラフな格好で，r日本の気象学会とは随分

水温と熱低との関係について1つ，さらに，中緯度と熱違うな」という印象です．開催期間5日，350名近い一帯との相互作用について2つの講演があった．今回は，線級のENSO研究者が参加しており，有名な論文の著

4日目の自分の発表の練習に手一杯で充分に予習ができ者らをも間近に見ることができ，私にとっては感激ひとなかった点に関して反省は残るが，共通の興味を持ち，しお，今まではるか遠くにあると思えていた世界が実はツーと言えばカーと答えてくれる人達に囲まれた幸せな

こんなにも近くにあったのかと目から鱗がポ・ッと落ち

1週間であった．身をもって得た教訓は，ポスターセッ

る思いでした．私の英語の力では，とても話を完全に理ションでは一・番聞きたいものにまっ先に駆け付けない

解することはできず，メモは人物評でいっばいですが，と，説明者を捕まえ損ねるということであった．

これだけでもおつりのくる価値ある参加でした．

最後になりましたが，この会議への参加に当たっては，旅費の一部を気象学会から国際学術交流事業を通じて援助して頂きました．深く感謝致します．

5．TOGAと海洋観測の業務化
竹内謙介（北大・理）TOGA以前には，太平洋のような大洋をモニターし3．熱帯のイメージ

ようなどとは海洋学者には考えられなかった．需要もな
邊田有理江（京大・防災研）

準備不足のまま不安な気持ちでハワイヘ出発したのでかったし，技術的にも無理であった．TOGAはちょうど技術的に可能性が出てきたところで海洋モニターを要求すが，その割にはとても有意義な一週間を過ごすことがした．気象学者から見れば当然とも見えようが，TOGA

でぎました．ハワィまでは7時間半ととても近くて，朝が始まって以来の観測技術の向上は目を見張るものがあやけの雲の美しさにみとれているうちに着いてしまいまる．

した．そのせいか時差ぼけがひどく英語力のなさも加わ

しかし，その観測の主体は依然として研究者個人の努って，会議の発表の方はあまり理解できたとはいえませ

力によるものである．大部分が業務として行われている

ん．Mr・V・MaganaとPro￡M．Yanaiが熱帯と亜熱

気象観測と大きく違う．そのためデータの公開が遅いな

帯の相互関係を解析しておられたことやMs．C．Deser

どと言う問題も生じている．また，個人的努力で維持すとJ・M・Wahllaceが地表の風の場をみる必要を示唆さるには観測が大がかりになりすぎて来ている．業務に転れていたことなどが強く印象に残りました．合間に比較換する時期に来ていると言える．しかし，移行は必ずし的ゆっく．りとられた昼食やco飾e

もスムースには行きそうにない．研究者としては折角，breakでリポスターセッションではいろいろな国の多くの方々と交流すること

自分の開発し育てたものを他人に渡す事への抵抗感があができまるようだし，現業官庁への不信感もあるようだ．

した．まず気象か海洋かたずねられたこともこの会議の特徴を示しているような気が致します．

その点，旧本では元来多くの海洋観測は現業官庁に依

熱帯の島に実際に立って雲や雨や空をながめ，光の強るものだし，現業と言ってもかなり研究的な観測にも携さや湿度を肌で感「じる機会を得て，日頃机上で勝手に作わっている．この有利さは最大限に利用したいものだ．

1990年12月

33812

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加してSCIENTIFIC

CONFERENCEは多くの人が報告するであろうから，その直前に行われたCCCO

CLIMATE

STUDYて）参加されることを望みます．

PACIFICPANELの中心話題を紹介した．

7．観測の新しい段階

中澤哲夫（気象研・台風）

6．海洋でのデータ同化の必要性
蒲地政文（気象研・海洋）

TOGAには久しぶりの参加でした．いつもながら国際会議で発表するのは大変です．発表，ロビー外交，個

あの紺碧の海と抜けるような空の青さを見ていると，

地球上にこんなところがあったんだとつくづく感じてし
まう．今回ハワイに行って，改めてその魅力に気づかされた．

人的なナイトセッションなど，一週間朝から晩まで続く

今回のTOGA会議でもっとも印象に残っていることと頭が混乱します．発表ではアィデアを出さないと（あは，何と言っても海洋観測関係の研究者の話を聞くことってもそれとわかる形で発表に取り入れないと）相手にができたことと，SSM／1はじめ衛星によるリモートセ

されませんし，次からのお呼びもかからない．発表だけ

シングの台頭を目の当たりにしたことである．残念だっ

して論文にまとめないと他の参加者に先を越されてしまたいます．しかし，それだけに，手ごたえのあったときはか．

喜びも一入です．

今回の私の発表は，非線型の場での変分法による4ことは，あまり気象関係の解析の話がなかったこと
発表で興味深かったものを列挙すると，次元データ同化作用の問題点についてでした．発表の前NASA／GSFCのBusalacchi SSM／1の風速のデー
タをECMWF解析やハワイ大学のSadler解析などの後に関連する研究者達と議論しましたが，非常に反響が結果と比較．この3つはよく一致していた．

ありました．全般的に今回の会議でも，現象の理解と予NOAA／AOMLのHansen

報が焦点だったと思います．私の発表したシンポジウム

ブイを流した．こんなに流しているのには驚いた．まだ

1は，大気・海洋系での予報を行うために必要なトータ

まだ増えるようだ．

TOGAで350個の漂流

ルシステムとしての観測の進歩，データセットとモデル

NOAA／PMELのHayes，McPhadenとの相互の同化を焦点にし，それらに寄せられる期待にータ紹介，SSTとT（z）の微細構造示す．

ATLASのデついてでした．現在データ同化作用の研究では，3次元

ECMWFのHollingsworth衛星による風計算の誤差から4次元へ，客観解析から変分法による調節へと移っを静止気象衛星ごとに示す．「ひまわり」もっとも悪く，てきています．それに伴って，原理的な問題の解決と現50m／s以上の風で15m／sの誤差．昼食の時に直接話実的な大循環モデルヘの組み込みという二つの方向へ向を聞く．ECMWFは強調画像の利用，GOESは高度設かっているようです．海洋でのデータ同化の必要性も急定調整で改善したとのこと．

速に高まっています．ここ数年欧米では研究が始まって
おり，日本でも発展させる必要性を痛感しています．気UCLAのMagana季節内変動にMPTからのエネ
ルギー補給があることを79年のデータで示す．

象学での長い経験と手法の発達の結果を取り入れるだけ

ECMWFのPalmerインドとサヘルの月降水量のでなく，海洋での現象と観測システムの特性にあわせた予報実験．風が弱いときのCDを大きくすることで発散

データ同化作用の開発が急がれねばならない状況にあり

場大幅に強化．

ます．またその事により，海洋学での発展が気象学へのメリーランド大学のWang

フィードパックを引き起こすかもしれません．

調べて，二年サイクル成分が一年サイクルと位相固定し今回のTOGAだけでなく他の研究集会でも毎度の事

下層の東西風の変動をていること，インド洋と太平洋にそれぞれ極大のあるこですが，アジア人の語学の上での，および欧米人の層のとを示す．Singular

厚さの上での二重のハンディキャップを痛感しました．

の時系列から，卓越する周波数変動を順番に拾いだしてSpectrum

Analysisという，ひとつ

アジア地域での交流をより活発にする必要があります．

くれるという便利な手法を用いていた．

また，最初に述べたように，この労多くしかし喜びもまた大きい国際計画に，より多くの若い研究者が（現在の研究テーマだけでなく次のTOGA／WCRPをもめざし
34、天気37．12．

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して8．

（q）BOの重要性
轡田邦夫（東大海洋研・大槌臨海センター）

813の前の週に，ハワイ大学でCCCO（気候変動と海洋に関する委員会）のインド洋・太平洋に関する合同パネ

ル・ミーティングが開かれたが，私はNCARのG．

気象・海洋の多数の研究者が一同に会する国際会議にMeeh1とともにこの会議に呼ばれ，熱帯の大気・海洋

参加したのは私自身久しぶりの体験であったが，ごく一系におけるモンスーンの役割についての話題提供を要請

部の時間帯を除いて全ての講演発表が聴けるプログラムされた．海洋の観測屋を多く含むこのグループは，私の構成になっていたことは，日頃こうした機会が皆無な研論文にあるインドモンスーンと西太平洋の混合層水温（凌風丸データ）の高いラグ相関，およびそれに関連し究環境にいる私にとって大変貴重であった．米国では，

少なくともTOGAの研究者に関しては，気象学と海洋た風（応力）の変動に並々ならぬ関心を示していること

学の問で活発な交流があることを実感すると同時に，日がよくわかった．一方，TOGA本においても同様な気運が定着する期待をもった．

Peter

SSGの議長でもある

Websterは，これらの解析結果に加えて，日本の講演発表を通して焦点となっている問題の一つに，熱山形グループや英国のAndersonのグループに刺激され帯域の下層大気および海洋表層における（q）BOの特たのか，アジァモンスーンを外力として加えた数値実験性があげられ，これは安成氏なども指摘しているようの未発表の結果を示し，熱帯大気・海洋系の振動に果たに・特にENSOの発生過程の理解において，避けて通れない命題になったといえる．しかしながら，（q）BOすモンスーンの役割を，このミーティングでも本会議でとENSOの関係が明確にされつつあるというのではな

よれば，最近のこの傾向は，太平洋域でのみの大気・海く，むしろその逆で，明確な証拠は見出されていないと

洋結合モデルを用いて，海の役割を主，大気を従と主張いうのが現状とみられる．（q）BOの特性に関しては，して，この数年ある意味でENSOコミューニティをリも強調していたのが印象的であった．住明正氏の解説に最終日の総合討論でも，当面の課題として位置ずけられ

ードしてきた海洋側のモデル屋に対する大気側のモデル

た．

屋の巻き返しという，TOGA内部の政治的な背景もあ（q）BO紅対応する時間スケールやENSO発生にるという．何はともあれ，このような雰囲気の変化は，重要な時間スケールの変動を記述する幾つかの発表にお以前からモンスーンの重要性を説いてきた私たち日本のいて，従来のEOF（Bamett等）の他に，POP（Maxグノセープにとっては，非常に喜ばしいことである．

Plank

Institute），SSA（Rasmusson）といった解析手法が用いられていたが，これらの手法の有効性は必ずしも明確にされていない現状という印象を受けた．有効性とともに，各手法の欠点も我々の知りたい重要な情報である．むしろ，台風の研究における権威ともいえるW．M．

Grayが下層大気の東西風と熱帯太平洋の海面水温の40
数年間の時系列の比較という素朴な視点から，幾つかのENSOイベントを除けばという条件付きでqBOは重要であり，ENSOの発生にはqBOの強さではなく，Timingが重要なのではという指摘を行っていたことが注目された．

モンスーンの役割に関連してこの会議で強調されたもう一つのことは，ENSOにおける二年振動（BOない
しはQ，BO）の側面である．これは，様々な統計的手法を用いて，主として大気の解析屋によって主張されていた．私自身の発表も含め，確認しただけで，八つの発表が，熱帯の大気・海洋系におけるこの時間スケールの変動の重要性を指摘していたようである．もちろん，同じようなデータを用いながら，それぞれの力点は，微妙に，あるいは大きく異なっている．例えぽ，この（q）

BOを大気・海洋系における基本モードと見るか，それとも，もう少し長いENSOモードとは独立のモードとし，これら二つの異なる時間スケールの相互作用として

9．モンスーンとqBO

いわゆるエル・二一ニョの発現を考えるか，等など．また，升本・山形の結合モデルの結果では，モンスーン加
安成哲三（筑波大・地球科学系）

熱をある範囲の強さにした時のみ，大気・海洋系に2−やや我田引水かもしれないが，今度の会議で感じたの3年周期が現れている．この間題は，季節サイクルの役

は，ENSOにおけるモンスーンの役割に対する関心が，割と併せて，ENSO問題における今後の重要課題の一

特にモデラーと海洋の観測屋を中心に，これまでに，なくつとして残されている．

高まってきたということである．例えば，TOGA会議
1990年12月

成層圏の本家qBOと，この対流圏の（q）BOの関
35

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して814

連も若干の議論があった．例えば熱帯サイクロンの男，

たTOGAもその中間点を迎え，最も活発にそり計画がwilliam

M．Gray教授は成層圏QβoのENsoに果た

遂行されている段階と言えよう。西部太平洋では，気象す役割をかなり声高に主張していた．これに対し，1POP

庁による137。Eの定線観測としてこれまでの1，7月の凌解析という，新しい手法を引っ提げてきたHasselman

風丸に，啓風丸が加わった．しかし熱帯太平洋で提案さのグループのXu女史の解析結果は，否定的であった．

れている10。S10。Nに70ヶの繋留ブィを配置する計画図

実は，この問題に再び火をつけたのは，最近の気象集誌を見ていると，現状とのgaPは大きい．またSemtnerに載せた私の小さい論文のようだが，正直なところ，私and自身は今もって確信ある結論が出せず，いろいろと悩によるファソシーな絵を見せられる一方で，西太平洋か

Chervin（1988）の1／2。のeddy−resolving

OGCM

み．迷っ「ている状態である．しかし，アメリカ人の自信らイソド洋へ抜ける海流や特定海域のドリフター観測結というのは大したもので，大男のGray氏は，私を見つ果の記述を聞いていると，水平スケールの小さい海洋観

けるや駆けつけてきて，「おい，この問題が分かっている

測の困難さが感じられた．大気の方にも問題点はある．

のは，俺とおまえだけだ．頑張って言い続けようぜ！」

気象衛星による雲追跡風データと言って私の肩を叩いて励ましてくれる．理屈抜きに元いての議論は古くからあり，1986年に東京で開かれた気が涌いて来るのであった．

「WMO／IUGG短・中期数値予報国際シγポジウム」（SATOB）の誤差につの際にもGMSの誤差が最大と言われていた．「何を真の値とするか」の問題はあるが，H・11ingsw・rth（ECM−・10．海洋赤道波にたいするとりくみ

見延庄士郎（北大・理）会議の中で発表された，海洋赤道波に対する研究を紹WF）はMETEOSATの誤差が減少したのに対し某
GMSは依然最大と強調していた．
モデル関係では大気海洋結合モデルが中核を占め，
intermediate

介しよう．

Whiteら，およびMiller＆CheneyはGEOSAT

mode1または、hybrid．coupled

mode1と称するものがその周囲にある．全体としてどこかで見たの高度計での海面水位変動の観測から，赤道上での位り聞いたりした話が多かったが，結合モデルでno相伝播を取り上げていた．ともに太平洋での，年周期

rectionでいこうというグループが増えてきたように思Kelvinによる東西位相伝播は，はっぎりとは見えない．
非エルニーニョ時のKelvin波を，位相伝播から捕捉すう．ただしモデルの気候ドリフトは依然大きく，日本人の目から見るとrあれでよく発表するなあ」というようるのは無理ではないかという印象を受けた．一方，Clark

な勇気のある講演もある．Storch（MPI）とXu（同）は太平洋東岸での1960年代からの水位変動デー一タから，はPOP（Principa10scillation

Pattern）

cor−

による30−60

年周期・半年周期のKelvin波を分離していた．気候値

日振動およびエル・二一ニョの予報をそれぞれ行っていの絵しか出していなかったので，Seasona1なKelvin

たが，この一種の外挿法は使えるという印象を受けた．

波がどの程度経年変動するのかを聞いてみたのだが，英200弱の研究発表に対し参加者は約300人である．自分

語力の不足から話がかみ合わなかったのは残念である．

では発表しなくともこの集会に参加することで得ること

またモデルではMurphreeらが，GCMで赤道上のが多いと判断した人が多いということだろう．米中日仏

東西流速の年周期程度の成分が，Rossby波による，き豪がベスト5だが，中国からの参加が21名に達し日本よ

れいな西への伝播を見せることを示していた．

りも多い．米国からの参加者や発展途上国向けには十分理論的な：面ではVianna＆Holvorcemが現実的な地な旅費の配慮がなされたようであるが，アジア・太平形を考慮しての，太西洋西岸でのRossby波のscattering

洋域に対する彼らの意気込みを示すものと思われた．

を発表していた．

TOGA計画についてはわが国の研究者の寄与が期待されており，今後さらに旅費などを充実してこれらの集会に多くの研究者が出席でぎるようになることが望まれ11．観測とモデルのはざまで鬼頭昭雄（気象研・気候）

3Q力国から約300人が参加した盛大な集会であった．

る．なお筆者は平成2年度科学技術庁国際研究集会派遣研究員として出席できました．関係者に深く感謝いたします．

WCRPの一環として1985年から10年間の計画で始まっ
36、天気

37．12．一

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して12．結合モデルの新しい展開

815

13．大気海洋問7ラックス算定の重要性

山形俊男（九大？応力研）

高藪

出（気象研・応用気象）

本稿では結合モデルの進展状況（シンポジウム3と本研究集会は，五つのシンポジウムと二つのポスター

4）について簡単に報告する．今回の会議は1984年のリセッションから構成されていたが，そのいずれにおいて

ェージュ会議（大気海洋結合不安定の発見），1986年のもTOGAプロジェクトの前半5年間での成果について

IAPSO／IAMAP会議（さまざまな不安定モードの発

活発な議論がなされた．その中心は熱帯海洋域でのデー

見），1988年ビヤルクネス記念シンポジウム（遅延作用

タ収集とそれを用いた研究であり，数値モデル，理論にの発見と太平洋一派，モンスーンー派の分離）などの一ついての研究はそれに比べると少数であった．

連の流れを汲むものと言える．コロンビア大学のCane

筆者の参加目的の一つは，熱帯域の大気海洋間の熱の教授を中心とするグループは，ENSOを一つの状態のまわりの自動振動と捉えてきたが，私は二つの状態（エやり取りの実態について耳学問をしてくることにあった．そこで，このことに関連したいくづかの発表についル・二一ニョとラ・二一ニャ）の間の遷移と考えて来て報告しておきたい．

た．この遷移を生むものとして，安成（1990）らの解析

シンポジウム1（データ収集）では，Nに基づき，赤道域の大気海洋結合系にとっては外力と考とMcPhadenによるATLAS係留ブイの紹介があっえられる，モンスーンの変動を想定して来た．モデルにた．このブイは，大気側の要素としては気温，湿度およ

OAAのHayes

多少の違いこそあれ，基本的には似通った比較的簡単なび風を，また，海洋側の要素としては水温または流速をモデルを用いて，どうしてこのように違った見方が生じ測定するもので，現在は赤道上に20度から30度ごとに5てしまったのであろうか．これを解く鍵は最近，Wakata

台のブイが設置されている．得られたデータはARGOS

αnd

衛星とGTS回線を介して米本土に配信されるようにな

Sarachik（1990）によって用意された．すなわち，

大気と海洋の結合度がある臨界値を越えると，結合不安っている．彼らは，水温変化に対する風の強制力の重要

定波は赤道太平洋の東岸あるいは西岸で最大値をと渇停性を指摘していた．風向で土3〜土7度の違いが，海面

滞波（エル・二一ニョあるいはラ・二一ニャ）になって

水温で土1．5度の差になって現れてくるとのことであっしまうのである．この臨界値は極めて現実的な範囲にあた．このブイは，将来的には130Eから95Wの熱帯るので，モデルENSOの多様性は勿論のこと，実際の太平洋上に東西には10度毎，南北には2から3度毎にENSOのそれぞれに違ったr素顔」も説明できそうで配置され，強力な観測手段となることが期待されてい

ある．

る．

大気と海洋の結合の程度とは，より具体的には大気海

太平洋上ではこの他100から150台のdrifting

buoy，

洋間の熱および運動量フラックスということである．こそれに多くの観測航海も行われており，この海域でのデのプ・セスをきちんと見積るには，大気海洋現象の階層ータの集積は著しいものがある．一方で，大西洋とイン構造というものが重要になって来る．ENSOモードは

ド洋域では目だったプロジェクトもなくデータ不足が問決して滑らかに発達するのではなく，30〜50目振動など

題として挙げられており，これらの地域での資金不足がを伴って，極めてrぎくしゃく」とした発達をする．こ

沿岸諸国から訴えられていた．

の辺の解析とモデリングが次のこの種の会議の主要なテーマとなるであろう．

さて，海洋上でのデータ採集をどれだけ密に行うことが必要かというのは非常に重要な間題だが，これに関し

醒今回のハワイ会議の後，程なくして北京の気候会議でてはCSIROのMeyersとPhillipsによるXBT観

再びCane教授と再会することとなった．彼はENSO

測網についての報告があった．彼らは，密なデータの得

リサイクルの理解が新しい段階に入って来たこと，彼のられたところで統計的にdecorrelation

解釈も一つのモデルに基づいたrお伽話」に過ぎないこ

時間で2ヵ月，緯度方向に3度，経度方向には15度といとを認め，協力関係を深めていくことで意見が一致しう結果を得ていた．

た．

scaleを計算し，ところで，データの均質度という点では，衛星に優るものはない．海面水温に関して，この衛星データを船舶，ブイのものと比較した発表が，米国のClimate
1990年12月

37熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して

816

AnalysisCenterのReynoldsとLeetmaaによりなさる誤差はそれぞれ5〜15W／m2程度と見積られ，正味れていた．衛星では海洋のごく表面を測ってしまうための熱フラックスに対して，誤差の合計は約50W／m2と海上で測定した結果との差が非常に大きくなることがあなっていた．

ること，また，昼側のデータと夜側のデータでバイアス

熱帯・亜熱帯域ではバルク法に不確実な点があるため，気象データが完ぺきであっても誤差が残るという指があることが示されていた．

シンポジウム4（フラックス解析）の研究報告においては，TOGAプロジェクトにともなって新しく得られ摘がなされていた．他に，random

errorとsystematic

error，観測回数による誤差の変化，衛星データとの比較たデータの解析が着実に進められていた．しかし，現段なども議論されていた．また，1988年5月20日のビスマ

階でのデータの誤差は本プロジェクト目標値（く10W／

ルク海での船舶による測定結果から測器間の偏差，バルm2：これは50mの厚さの海洋混合層を2ヵ月間で1。C上昇させる熱フラックスに対応する）の5倍の大きさ（50W／m2）であり，境界層の各パラメーターの評価方

ク係数の種々の評価式の比較も行っていた．結論としては次の五つが述べられていた．

法にも改善の余地が大きいことが指摘されていた．このている．

方面でも，リモートセンシング技術の進歩は著しいものがあった．

（1）フラックスの評価にはまだ大きな不確かさが残っ（2）フラックスは日々の変化が大きい．

（3）正味の太陽放射フラックスに関して，衛星データ

CISROのR．adleyとGodffeyはフラックス評価の際に生ずる誤差の総合的な報告を行っていた．短波放射

は地上での観測とよくあっていた（6％の誤差）．

（4）風速0でも顕熱フラツクスは0にはならず，パル（（2、），長波放射（（2」），潜熱（E）および顕熱フラック

ク係数の予報式としてLKB法（Liu，Katsaros

ス（π）はそれぞれ，次のように表される．

Businger，・1979）がよくあっていた．

Qs＝ρoT，（1一α）（1一（フπ（）十〇．0019φ）（R．eed，（5）風速0でも25W／m2の潜熱フラックスが観測さ
1977）

0＝εσT84（0．254−0．004958α）（1−o（）4）

十4εσT83（T8−Tα）、

and（Budゾko，1974）

E＝・ρLOEU（σs一一9α）

π＝ρCpσHU（Ts−Tα）

れた．

このように気象条件などによってフラックスの変化が大きいとすると，境界層のパラメタリゼーションにはその効果を取り込む必要が生じてくる．New

SouthWales

大のBamerは，風洞実験の結果などを用いて，海上でここに出てくる数多くの変数は次の三つに分類される．

の風のストレスを評価するのに風波の砕波の効果を取り①観測量：雲量（C），風速（U），気温（T。），海面入れる試みを報告していた．NCAR．のMoncrieffは対水温（T、），大気の比湿（9。）および海面水温に対す流性の雲が大気境界層に及ぼす効果を雲のタイプによりる飽和比湿（g・）．

②

正確に評価できるパラメーター：大気外の日射量

パラメタラィズする方法を提案していた．Naval

9raduate

Post−

Schoo1のGarwoodとChuは海洋混合層が（（2・），アルベド（α），太陽の南中高度（φ），射出率

大気の側の強制でどう変化するのかを，赤道域の海洋混（ε），ステファン・ボルツマンの定数（σ），空気の密合層の特徴とともに調べていた．赤道域の混合層の特徴

度（ρ），単位質量の潜熱（L），空気の比熱（Cp），

は，温度，流速が一定の狭義の混合層（1召くノ〜icで厚さ

水蒸気量（8。；単位はmb）．

は約20m）の下に，温度・流速の変化の大きい，ノ〜i＝③

正確に評価することがむずかしいパラメーター：大気の透過率（T。），雲量にかかる係数（Cπ，o，4），

ノ脇の厚い層（厚さ約80m）が存在することであると指摘していた．混合層の構造は，大気境界層の小さなスケバルク係数（勉，OH）．

ールの強制だけではなく，大きなスケールの圧力勾配も彼らは，これらの観測量，パラメーターに含まれる誤関係していることが示されていた．

差がフラックス換算でどれだけの誤差に相当するのか

海洋混合層については塩分躍層についてのHawaii大を，北大西洋のデータについて調べた結果を示していのLukasの発表も興味深かったので，最後に報告してた．③の各パラメーターの誤差はTア5％，Cπ1％，4おく（シンポジウム2）．Hawaii大学の観測によると，50％，OE12％，6H24％，また，温度測定の誤差は0．2。

熱帯西部太平洋では温度躍層の上に塩分躍層が形成されCと評価された．これらからQ8，Q」，E，πに含まれている．これは，この地域で特に降水が多いため，fresh

38

、天気

37．12．

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して

817

waterの供給が多いためである．このような条件下でらしてくれました．しばらく気象学界から遠ざかってい

は，混合層の深さは塩分で決まっている．そうすると，た筆者に取ってはよいリハビリになりました．

西風・ミーストなどで混合層が成長を始めても混合層の下

なお，Lukas博士の仕事については彼の教室で研究を端が温度躍層に到達するまで，水温の低下は生じない．

続けているHawaii大の篠田敏昭さんにいろいろ教えて

塩分躍層は海洋混合層の性質を規定する上で重要な要素

いただきました．また，本文中に記した数値や式はOHPになっているというのが彼の主張であった．ただ，モデをメモしたものなので，もしもまちがいがあれば，すべル研究などで塩分躍層を考慮しているものは見あたらなて筆者の責任であることを断わっておぎます．

かった．Lukasによると，その理由はtraditiona1

なものに過ぎないということだった．Sydney大のSprin−gtal1とTomczackはこの二つの躍層の深度を全世界の14．モンスーン数値実験ゲルーフ。（MONEG）

第2回会合報告

海について季節毎に調べた結果を詳細な報告にまとめていた（ポスターセッション；また，次の報告書（1990）があるSpringtal1，J・and
considerations

ReportintheM。Tomczak，1990：Salinity

oceanic

No．36，0cean

suぬce

Sciencesmixed

時岡達志（気象研・気候）

去る7月26日，27日にヒ・（ハワイ）において標記会合

layer，がもたれた．23日から25日にかけて同じ場所でTOGA−

Institute，Univ．of

SSGが開催された．MONEGはTOGAの下に新た

Sydney，170pp．）に設置された作業委員会で，昨年9月に第1回会合が持集会最終日にはパネルディスカッションが行われ，各たれている．「天気」でMONEGの紹介をするのは今シンポジウム担当の座長による総括があった．その時の回が初めてなので，今回の会合の様子の他に，これまでメモなどを参考にシンポジウム2，3および5の概要にの経緯についても簡単に触れておく．

ついてもまとめておくと次のようになる．

この設置についてはTOGA−SSGの意向を受けて昨シンポジウム2（データ解析）海洋については，
TOGA前半の5年間に西部太西洋で行われた45航海のTPGAモンスーン気候研究に関する特別会合で検討さデータ，および衛星のデータなどに基づいて多くの研究れていたものである．MONEGの目的は名称が示すよ

成果が発表された．大気については，1）ENSOと他の

うにモンスーンのシミュレーションに関すること，その地域の気候の関係，2）数日のスケールまでの単周期の年々変動についての理解，予報などに関する情報の収集

年2月米国のペンシルバニア大学で開催されたWCRP／

現象，それに3）2年あるいはそれ以上の長周期の現象と研究の推進である．太平洋域でのENSOに関する大について多くの発表と議論が行われた．次の5年間に残気海洋結合過程の理解が進展している中で，他の領域でされた課題は，新しいデータセットを作ることと，デー同じような時間スケールの大気中の変動についての理解

タ解析的研究とモデルによる研究の溝をなくして行うこの進展が余り進んでいないという認識がその背景にあっとである．

た．MONEGの活動は当然ながらWGNEの活動の一一部にも位置づけられるものである．従ってMONEGはTOGAと同時にWGNEとも密接に連絡を取りながら活動して行くことになっている．MONEGの委員長はシンポジウム3（数値モデル）

ここでは議論が発散気味であったように筆者には感ぜられた．GFDLの：Phi1−

anderがOHPで投影した次の警旬が印象的であった．
own

Theoretists

almostalwaysideas，，．

Experimental

become

facts

are

too

fbnd

of

their

alwayswrong，，．

この分野は今後5年間での進歩が最も求められているようだった．

シンポジウム5（予測可能性）種々の階層のモデルが揃ってきており，また，中緯度の応答の基本的なメカニズムも理解されてきているが，予測可能性についてはま
だ途上にあるという状態であった．

熱帯の気象・海洋という共通のテーマの下に全世界の研究者が集い議論を行う様子は，非常に知的興奮をもた1990年12月

工Palmer（ECMWF）で，委員はAnderson（Oxfbrd），
Arkin（NMC），Krishnamurti（FSU），Shukla（COLAI）と私である．前回に引き続きDumenil（Hamburg）が，また今回Fennesy（COLAI）がオブザーバーとして会合に加わった．

ハンブルクでの第1回会合ではMONEGの活動として次の点が確認された．

（1）観測に基づく海面水温を与えた場合の，大気大循環モデルによるモンスーン循環の長期予報を検討，評価する∂

39

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して818（2）大気大循環モデルを用いた実験により，モンスーン循環に対する陸面過程を検討，評価する．

ル気候について言えば850mbのモンスーン西風のパターンは悪くないが，その強さが実測の7割程度しかな（3）大気大循環モデルによるモンスーンシミュレーシ

い．地形をより現実的に表現し，熱の南北コントラスト

ョンの系統的誤差を検討すると同時に，そのモデル依存を良くするために水平解像度を上げる必要もあろうが，一．

性を検討する．

鉛直解像度を上げ，鉛直プロファイルを良くする影響が（4）大気大循環モデルによるモンスーン循環の季節内

もっと大ぎいのではないかという気がしている．北アフ

変動のシミュレーションおよび予報可能性について検リカの風の鉛直スケールも小さいので，この地域での解討，評価する．

（5）WGNEおよびTOGA−NEGと連携を保ち，協力していく．

像度の違うモデル間の比較も興味がある．最も重要な比
較は降水量であるが，モデル間の違いを理解するには単なる相互比較だけでなく，各々のモデルの解析が必要と、

特に具体的事項として以下の2点について調査への協力および参加の呼掛けを行うことにした．

なる．

1）各々の大気大循環モプルで再現されているモンスー

1987年，88年の夏の予報実験についてはECMWF，
メリーランド大学（COLAI）とMRIで実験が進んでン気候に関する調査を行う．調査項目に関する詳しいおり，その途中結果の報告があった．これら3機関の他ことは関係するところに連絡されるが，風ベクトル，に11の機関やグループが実験を行う意志表示を行ってお降水分布，非断熱源の3次元構造，流線関数，速度ポ

り，全部で14あるいはそれ以上の機関が予報実験に参加

テンシャル，海面気圧，地表および海面における応することとなりそうである．この実験にこれから参加し

力・顕熱・潜熱・放射フラックス分布などである．

ようというグループがあれば，まだ時問的に間に合うの

2）1987年と1988年の夏について次のような比較実験を行うことを提案する．ただし初期値は各々のところでで奮って参加されたい．

87年，88年の夏はわが国にとっても興味のあるケーズ

入手可能な全球解析値を用い，積分は5月または6月である．低緯度西部太平洋域の海面水温は87年は低く，より始め，それぞれ最低4ヵ月または3ヵ月間行う、

88年は高かった．これまでの統計的関係で言えば，非常◎実験1：実測の海面水温（SST）・海氷分布を与えたに高い確率でこの海域の海面水温の高低と日本の夏の気もの．

◎実験2：気候値の海面水温（SST）・海氷分布を与えたもの．

さらに余力のあるところはインド洋，太平洋，大西洋

それぞれのSSTの影響を評価する実験も行う．
以上2点については正式の依頼状が作られ，委員長であるPalmerから関係する各機関やグループにすでに届けられている．

今回の会合での大きな決定事項は，上記r87年，88年

温の高低との間に正の相関があったが，88年は予想を裏切って雨量が多く気温も低い夏となった．その理由をはっきりさせることは重要である．バングラデシュでは両

年とも降水量が多かったが，88年はより多くの降水があった．一方インドでは87年は降水量が少な：く，88年は最近で最も降水量の多い年であった．米国では6月は干ばつにみまわれている．このようにここで取り上げている
ケースはそれぞれの国でそれぞれ異なった興味を持たれている．今回持ち寄った実験結果は，長期予報として見の夏の実験」に関するワ，一クショップを来年9月頃開催た場合必ずしも満足のいく結果が得られているとはいえすることのみである．イタリアのトリエステ辺りでの開ないが，それぞれの検討，比較から多くのことが解明さ催を考えている．あとは上記1），2）についての進展状れるであろうと期待している．

況の確認，MONEGに関連する研究の進展に関する話
題を話しあった．

MRI・GCMを用いた杉の実験でば88年のインド洋の海面水温アノマリはフィリピンの東辺りで降水量を抑大気大循環モデルで再現されているモンスーン気候にえる働きをしている．しかしトータルとして降水量は減

関する調査については，英国気象局（UKMO），国立大

少しない．OLRデータと大きく違うのは日付変更線付

気科学研究センター（NCAR），気象研究所（MRI），欧州中期予報センター（ECMWF），ハンブルク大学，フ

近から西にかけての赤道領域で，モデルでは大ぎな雨量の減少を示している．北アラリ勇の東西に伸びる降雨帯

ランス（CNRN）のモデル結果が集まった段階であり，での降水量の増加も再現できていない．これらの点が，まだ結果の比較，整理は行われていない．MRIのモデ

これからの検討課題である（日付変更線付近の降雨量に40、天気〃37．12』

熱帯海洋と全球大気（TOGA）に関する国際研究集会に参加して819

ついてはCOLAIも失敗してい為．。北ア』フリカリ雨嗜た大気六循環rモデルでも同様であるということである・

ついてはECMWFは見事に再現している）．
興味を引いたのは，ECMWFでは蒸発の係数を操作

MRIでは鬼頭・山崎がサブグリッドスケールの島の影
響を取り入れるという理由で乱流の輸送係数を大きくすし，風が弱いときでも・一定量の蒸発が起こりうるようにると海洋大陸周辺の水収支が量的に変わってきて，大循したら，低緯度の予報が改善されたという話である．大環が改善されることを示している．蒸発量の高精度のパ気海洋結合モデルについては，すでにGordon達（Ox−

ラメタ化は低緯度，モンスーンのシミュレーションにとfbrd）が指摘していたことでもあるが，海面水温を与えって非常に重要な要素であることに間違いない．

DieterHeming著

本 たむ ．

「Atlas

笥．

Heat

搦ン

of

the

Balanceofて，計算と地図作成を行った．潜熱フラックスの大きさ

Surfaceを決める蒸発散能βを相対湿度の関数としている．単純theに地面と大気の熱交換係数を決めて熱収支法を適用する

一

Continents」

Gebuder

Bomtraeger，Berlin・Stuttgart

1989年刊

1

402頁，178ドイッマルク

近年巷間を賑わしている気候の温暖化について，世界の穀倉地帯が乾燥化するかどうかという局所的な影響が問題とされている．気候モデルによってこの課題に取り組もうとすると，大気大循環モデルの陸面水文過程にも相応の関心を払わざるを得ない．また評者の専門分野である数値予報の，重点課題の一つは力学的長期予報であとボーエソ比が一1になったりするため（潜熱フラック
スが正で顕熱フラックスが負，絶対値が等しい），熱交
換係数の風速依存性を弱めたり上限を設定したりしてヤ・る．またこのようにして蒸発量を求めるとその地点の年降水量より多くなる場合があるので，（筆者には納得し難い）水収支法を適用して蒸発量を抑えている．

前出のBudykoは陸面の潜熱フラックスを，流出量を概念的にモデル化した水収支法から求め，顕熱フラック

スを熱収支の残差から求めるという方法を採用している．Budykoと本書の潜熱フラックスを比較すると，アる．積分時間が長くなると，短期予報と違って，大気とフリカの熱帯雨林や中国南部で前者が少ない．Budyko

地表面の相互作用が予報結果に大きく影響する．数値予は彼の熱収支図の潜熱フラックスの誤差は月別値で20％報モデルや大気大循環モデルで，地表面の熱収支が正しノ程度と述べているが，ソ連邦はともかく，他の地域ではく気候を表現しているかが気になるところである．

もっと悪いのではないか．

地表面の熱収支については，Budykoの「気候と生観測データが少ないため，その妥当性が疑わしい経験命」（1971）が著名であり，彼の世界の熱収支図は多く、則を導入せざるを得ないところに，これらの半紹験的手の研究者により引用されている．評者は，Budykoめ図法の発展に限界を設けているように思われる．地上観測の気候データを用いるBudykoや本書のような地表面のにいささか食傷気味であったところに，本書の評を依頼され喜んで引き受けた．衛星観測の成果も取り入れた最新の研究を期待したのである．

読後感としては落胆の一語に尽きる．研究手法が古い．これをもって書評としては，読者は不満であろうから，以下にその理由を述べる．

本書は，地上気象観測により得られた気候デ』タを屠

熱収支の研究は1950−60年代に盛んに行われたものであって，本書の出版はやや時代遅れの感がある．著者も結語において，著者の手法に将来性がないことを認めている．

1970年代に入って，スの観測が行われ∫乱流相関法にょる地表面フラック

近年は森林上4）フテッ1クズも計測さいて1陸面の熱収支（正味放射，潜熱，顕熱フラック

れている．また気象衛星にょる遠隔測定も発展していス）の月平均や年平均などの気候値を計算し，327葉のる．グローノミルな水収支・熱収支め気候値とそめ変動を分布図に表わしている．計算法はF・Albrecht（1965没）

求める研究は新しい発展段階を迎え七V〜るといって良いの開発した熱収支法によっている．彼の死後，著者ののではないか．

D・Henningが国際水文10年（IHD）等の資金援助を得1990年12月（気象庁数値予報課・佐藤信夫）
41、