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）

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)

熱帯太平洋 QDスケール

塩分変動特性

不 明

• 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

• 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

結果

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

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(+)

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

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

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

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）

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　

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）

• 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

END

補足資料

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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QD-SST EOF1

MOAA GPV 10m-Temp (37ヶ月移動平均) EOF1 　(寄与率70%)

QD-Salinity EOF1

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

MOAA GPV 塩分偏差 (45S-45N)

全球降水パターン

西部太平洋で変化（大）

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 (-)

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

水温偏差10 m

50 m

100 m

150 m

200 m

300 m

塩分偏差10 m

50 m

100 m

150 m

200 m

300 m

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？

0N-147Eトライトンブイ東西流速偏差

水温偏差

塩分偏差

0N-138Eトライトンブイ東西流速偏差

水温偏差

塩分偏差

• 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

• MOAA GPV. (Grid Point Value of the Monthly Objective Analysis using the Argo data).

• TRIMM 3B43 (0.25x0.25, monthly)

Datasets

旧バージョン

• 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

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）

降水分布

TRMM降水偏差合平均マップ (mm/hour)

ＳＰＣＺＳＰＣＺ

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）

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）

• 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