海洋表層塩分の準10年スケール変動と降水変動との関連など。トライトンブイやアルゴフロートデータなどによって解析。 2011年海洋学会秋季大会（福岡市）講演スライド

1. 南太平洋熱帯域における
塩分の
準10年スケール変動
○ 長谷川 拓也 ・ 植木 巌 ・ 安藤 健太郎 ・ 水野 恵介 ・ 細田 滋毅
（JAMSTEC）

2. 背景
• 熱帯太平洋準10年スケール（ＱＤ）
水温・大気場：ENSO-like 空間パターン
中緯度長周期変動 (PDO)とは異なる特徴
SST/SLP SVDスペクトル：
From Tourre et al. (2001) QD-SST EOF1:
From Hasegawa et al. (2007)

3. 熱帯太平洋 QDスケール
塩分変動特性
不 明

4. • 最近10年間（トライトンブイ・アルゴ展開後）
における熱帯塩分のQD変動を記述
目的

5. • 塩分・水温・流速（定点）: トライトンブイ
• 塩分・水温（格子化データ）：
MOAA GPV (Hosoda et al. 2008) アルゴ+トライトンブイ
• 降水量：TRMM衛星
• E-Pフラックス：NCEP2再解析
• データ期間：1999年1月 - 2010年12月
データ

6. 結果

7. 2000年代のQDフェーズ
QD index (Nino-3.4 indexの37ヶ月移動平均成分）
トライトンブイ
アルゴフロート

8. 塩分偏差分布
MOAA GPV 塩分偏差平均マップ（10m深）
QD(+) QD(-)
西部赤道太平洋の塩分の差：（大）
海面水温に関する過去の研究：中部で信号（大）
水温QD(+)

9. 水温・塩分の比較（空間分布）
MOAA GPV：標準偏差（37ヶ月移動平均：10m深）
塩分標準偏差 水温標準偏差
塩分：西部赤道太平洋
水温：中部赤道太平洋

10. 赤道域 水温・塩分の比較（時間変動）
MOAA GPV塩分・水温偏差：赤道沿い時間経度断面図
（37ヶ月移動平均：10m深）
塩分偏差：西部で卓越（160E中心）
水温偏差：中部で卓越（180E中心）
QD(-)
高塩
塩分偏差 水温偏差
QD(-)
低温
QD(+)
低塩
QD(+)
高温

11. 西部太平洋における表層変動特性
EQ-157Eトライトンブイ流速 (10m)・水温・塩分（37ヶ月移動平均）
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東西流速偏差
水温偏差
塩分偏差
塩分・水温・流速：同時に符号反転 & QD符号反転と同期
QD(+): 高温・低塩水：西部から中部赤道域へ輸送（80m以浅）
水温：80m深で符号反転（塩分：上層で卓越）
EQ-156Eトライトンブイ
QD (+): 塩分偏差

12. 降水分布
TRMM降水偏差合平均マップ (mm/hour)
小雨多雨
QD(+) QD(-)
塩分：QD(+) 塩分：QD(-)
低塩 高塩
塩分偏差・降水偏差：パターンが類似（西部赤道∼南太平洋）

13. NCEP2 E-Pフラックス
(mm/yr：正は降水量＞蒸発量)
淡水フラックスとの関連
塩分差(0-75m) 相当E-Pフラックス
(mm/yr：正は降水量>蒸発量)
-100mm/yr
-200mm/yr
-200mm/yr
-300mm/yr
西部赤道域(150E以東)・
南太平洋
→ 降水量で説明可
ITCZ東部
→ 非対応

14. まとめ
• QDスケール塩分偏差は水温偏差と異なり、西部赤道域
で卓越（南太平洋亜熱帯域にも出現）
• 80m以浅でQD信号が卓越
• 水温、塩分、流速の符号がほぼ同時に反転
• 降水パターンと塩分パターンが対応（西部EQ∼南半球）

15. • 水平パターン
過去の研究：QD偏差（水温/海面高度）が南太平洋熱帯域/亜熱帯域で卓越
(Luo & Yamagata 2001: Hasegawa et al. 2007: Sasaki et al. 2008)
本研究：塩分も南太平洋で卓越：降水変化との対応が良い
→ ENSO信号が弱い南太平洋において、QD信号が卓越する理由の解明へ
• 鉛直方向
過去の研究：QD水温偏差が水温躍層で卓越（0-300m貯熱量・サブダクション）
(Scheider 2000, 2004; Luo&Yamagata 2001; Hasegawa&Hanawa 2003)
本研究：80m以浅でQD信号（水温・塩分) が卓越
→混合層内のメカニズムによるQD変動を示唆
→水温躍層のメカニズムとの関係などの解明へ
議論・今後の展望

16. END

17. 補足資料

18. 2000年代のQDフェーズ
QD index (Nino-3.4 indexの37ヶ月移動平均成分）
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19. QD-SST EOF1
MOAA GPV 10m-Temp (37ヶ月移動平均) EOF1
(寄与率70%)

20. QD-Salinity EOF1
MOAA GPV 10m-Salinity (37ヶ月移動平均) EOF1
(寄与率71%)

21. MOAA GPV 塩分偏差 (45S-45N)

22. 全球降水パターン
西部太平洋で変化（大）

23. 塩分分布
アルゴ・ブイ格子化データ合成図解析
QD(+) QD(-)
QD(+) minus QD (-)

24. 降水分布
TRMM降水偏差合平均マップ (mm/hour)
ＳＰＣＺ
QD(+) QD(-)
TRMM降水平均マップ(mm/hour)
QD(+)
多雨
ＳＰＣＺ
少雨

25. 水温偏差
10 m
50 m
100 m
150 m
200 m
300 m

26. 塩分偏差
10 m
50 m
100 m
150 m
200 m
300 m

27. 0N-156Eトライトンブイ（0-300m)
東西流速偏差
水温偏差
塩分偏差
水平分布図と一致して、150m付近の躍層深度で水温変動が大きい：過去の研究と一致
新たな知見：80m上層で塩分変動が大きい＆80mを境に水温の符号が反転
→80m以浅の上層では、水温躍層とは異なるメカニズムでＱＤ変動か？

28. 0N-147Eトライトンブイ
東西流速偏差
水温偏差
塩分偏差

29. 0N-138Eトライトンブイ
東西流速偏差
水温偏差
塩分偏差

30. • バリアーレイヤー生成を通じて海面水温昇温
(Lukas and Lindstrom 1991;Ando&McPhaden 1997)
• 全球熱帯・亜熱帯バリアレイアー分布 (Sato et al. 2006)
• エルニーニョ発生と暖水プール東端の塩分・バリアレイヤー変動 (Maes et al. 2006)
• サブダクション・水温躍層変動を通じた熱帯太平洋大気海洋変動（結合モデル実験結果）
(Schneider 2000; 2004)
• トレンド → 全球降水量と関連 (Hosoda et al. 2009)
• 北太平洋中緯度decadal変動・PDOとの関連 (Schneider 2005; Sasaki 2010)
• WOCEリピート観測塩分・海面塩分とトレンド＆PDO
(Delcroix et al. 2007; Cravatte et al. 2009)
過去の研究：塩分変動・気候変動との関連

31. • MOAA GPV. (Grid Point Value of the Monthly Objective Analysis using the Argo data).
• TRIMM 3B43 (0.25x0.25, monthly)
Datasets

32. 旧バージョン

33. • 海面∼海洋表層
• 水温・流速QD変動との比較
• 降水量変動などとの関連を探る
アウトライン

34. 2000年代のQDフェーズ
QD index (赤実線：Nino-3.4 indexの37ヶ月移動平均成分）

35. 降水分布
TRMM降水偏差合平均マップ (mm/hour)
ＳＰＣＺ
ＳＰＣＺ
QD(+) QD(-)
塩分：QD(+) 塩分：QD(-)
低塩 高塩
塩分偏差・降水偏差：パターンが類似（南太平洋）

36. 議論
• QD偏差（水温）が南太平洋熱帯域/亜熱帯域で卓越 (Luo &Yamagata 2001: Hasegawa et al.
2007: Sasaki et al. 2008)
本研究：塩分も南太平洋でSPCZとの対応が良い
→ENSOと異なり、QDは南太平洋が主体的
• 過去の研究：QD水温偏差が水温躍層で卓越（0-300m貯熱量・サブダクション）
本研究：80m以浅でもQD信号（水温・塩分）が卓越
→水温躍層変化＋赤道湧昇・混合層変化を通じたQD変化
• 結合モデル(Schneider 2000): QDスケールで 、高温・高塩が10S-15Sから西部赤道域へ
本研究：25S付近から高温・低塩水が西部赤道域まで出現
• 西部太平洋西端（150E以西）・ITCZ領域では、塩分とE-Pフラックスが非対応
→海洋内部がより重要（e.g., 150E以西：西風から東風偏差に変化→湧昇強化）

37. • 同化モデルなどを用いてメカニズムのさらなる解明
• ブイ・アルゴ・船舶リピート観測の展開継続・発展
• グライダーなど新技術
• アクエリアス衛星 (海面塩分：2011年6月10日打ち上げ) に期待
今後の展望