日本語要旨

2021年（令和3年）8月は停滞した前線によって、西日本から東日本まで広い範囲で持続的な大雨となり、自然災害も発生した。大雨期間の東アジア～北西太平洋域の大規模大気循環場は、オホーツク海高気圧・朝鮮半島トラフ・北西太平洋亜熱帯高気圧によって構成される南北3極子構造が卓越した。これと同時に、東インド洋では対流活動が強化され、熱帯西部～中央太平洋では対流活動は弱化した。本研究では中高緯度の3極子構造を結びつけた力学的メカニズムと熱帯対流活動変調の影響について、大気循環場の診断的解析および数値実験を用いて調査した。

大雨の発生時には、対流圏下層のオホーツク海高気圧と密接に関連する東シベリアのブロッキング高気圧によって、寒冷渦やトラフとして認識される対流圏上層の総観規模擾乱が、朝鮮半島上空に集中した。これは停滞性の朝鮮半島トラフの発達や維持に寄与する。さらに、朝鮮半島トラフから南東方向へ伝播した定常ロスビー波は、北西太平洋上に高気圧性循環偏差を励起した。この高気圧偏差は上層に向かって北に傾く構造を伴っており、地表付近の熱輸送を誘起し、北西太平洋亜熱帯高気圧の強化・維持に寄与した。同時に、熱帯海洋上では負のインド洋ダイポールモードと継続したラニーニャ現象の状況下で、熱帯季節内振動がインド洋～西部太平洋上で増幅したことも、北西太平洋亜熱帯高気圧の強化に繋がった。こうした中高緯度の3極子パターンと熱帯の熱強制による大気循環偏差は、日本上空での多量の水蒸気輸送やその収束、力学的上昇流を引き起こし、大雨の発生に寄与した。これらの結果は、東アジアの降水変動において重要である熱帯と中高緯度の大気循環偏差が力学的に結びつき増幅するメカニズムを内包することを示唆する。