\footnotetext[11]
{地学\yen ENSOISV\yen CHO31.TEX}

熱帯の長周期変動に関与すると思われるプロセス, あるいは力学的概念を
列挙しておく.


\underline{\large{\bf 自由大気の内在的構造としての変動\ }}\footnotemark[11]
\vspace{5mm}

  大気の流体としての特性からもたらされる変動構造が, 原理的には存在し得る.
  
  しかし, 流体運動としての変動は, 
  あまり熱帯域の長周期変動には関係ありそうではない.
  
  確かに, 中高緯度では, 蛇行する風系の順圧的な不安定モードとして, 
  季節内周期程度の振動数を持った解を考えることはできるが(Simmons et al. 1983),
  低緯度では, そのような長い周期を持った順圧不安定は考えにくい.
  \vspace{5mm}
  
  中高緯度からの影響により低緯度変動が見られるという話しも考えられる.
  例えば, 中高緯度の季節内周期変動が, なんらかの原因(流体不安定など)
  で発生し, それが, 低緯度の循環を変調しているというようなストーリーである.
  
  しかしながら, 具体的文献を私は知らない.
  \vspace{5mm}


\underline{\large{\bf 大気(放射--湿潤対流)の内在的構造としての変動\ }}
\vspace{5mm}

  大気の流体としての運動に水収支や放射過程などの加熱--冷却機構が結合して, 
  大気の運動にある構造を与える可能性が考えられている.
  
  \begin{itemize}
  \item 大気の運動と積雲対流による潜熱放出との相互作用をモデル化したものに,
        {\bf wave-CISK}(\underline{c}onditional \underline{i}nstability
        of the \underline{s}econd \underline{k}ind)と呼ばれているものがある.
        
        大気の運動として波を考える.
        波にともなう収束域では積雲活動が活発化されるが
        発散域では積雲活動が抑圧されるものとしよう.
        対流活動は, 波の存在によって組織化されることになる.
        この組織化された対流活動によって放出される熱が, もとの波を増強する
        方向に働くようになっていれば,
        大気の運動は増大することになる.
        その結果, 対流活動は, さらに強力に組織化され, 
        大気の運動をさらに増大させることになろう.
        
        スーパークラスターや30-60日周期振動にともなう積雲対流活動の組織化
        は, このようなフィードバックで行われると考えることができる.
  
  \item 大気の運動と, 放射による冷却との相互作用を考えることができる.
        
        積雲対流の活発な領域と不活発な領域とでは雲の存在のコントラストのために
        放射冷却の効率が異なる.
        対流域では, 温度の低い雲頂から放射するので, 赤外放射効率が下がって,
        大気は暖かい状況を保ち得るが,
        非対流域では, 暖かい地表面付近から放射するので, 
        大気の温度は効率よく下がる.
        
        その結果として, 大気の運動になんらかの構造が入ってもよさそうである
        (具体的な仕事は知らない).
  \end  {itemize}
  \vspace{5mm}


\underline{\large{\bf 大気--海洋系としての変動\ }}
\vspace{5mm}

  大気の流体としての運動に, 海面からの熱(水蒸気)の供給
  水収支や放射過程などの加熱--冷却機構が結合して, 
  大気の運動にある構造を与える可能性が考えられている.

  \begin{itemize}
  \item 海面からの熱(水蒸気)の供給量は, 通常の経験測(バルク法則)によれば,
        海面付近の風速に比例する. 
        
        したがって, 風速分布の空間依存性が, 
        大気への熱の供給に対する空間依存性を生み出し, 
        その結果として, 
        風速分布の空間依存性がますます強くなるというフィードバック
        が考えられる.
        風速分布の空間依存性が, 波動によってもたらされている
        と考えられるときには, 
        \vspace{5mm}
        
        同様に, 地表面からの熱の供給のコントラストを考えることもできそうである.
        \vspace{5mm}
        
  \item 対流活動と放射と海面(地表面)を考えれば次のようなサイクルも考えられる.
        
        対流活動が活発になれば, 海面(地表面)への太陽からの直達日射は
        雲によって遮られることになるので,
        海面(地表面)は冷却されることになる.
        
        その結果, 対流活動のもととなる海面(地表面)のエネルギーソースが
        なくなってしまい, 対流活動は弱まることになる.
        対流が弱まれば雲も少なくなるであろうから,
        太陽からの日射量は再び増加することになる.
        
        かくして, 対流活動もそのエネルギー源を回復し, 
        雲量も再び増加することとなる.
        
        このようにして, 季節内変動が生じ得ることになる.
        
  \end  {itemize}


\underline{\large{\bf 大気--海洋(地表面)の力学的結合系としての変動\ }}
\vspace{5mm}

  これまであげた過程(?)では, 基本的に大気の運動に対して適当な
  スイッチがはいって変動が発生するというものであった.
  
  しかし, 海洋あるいはまた地表面の物理要素の運動に
  適当なスイッチをいれて変動を発生させることもできる.
  大気海洋結合系としてのENSOモデルがそれである.
  
  \begin{itemize}
  \item 海洋の運動が, 
        大気の運動を介して自らにフィードバックするようにモデルを設計すると
        ENSOの大気海洋結合モデルができる.
        
        その骨子は,
        海面水温が大気の積雲対流活動を規定し, 対流による潜熱放出が
        風系を規定し, その風系が海洋を運動させ, 新しい海面水温を作る,
        という形である.
        
        このサイクルを利用して, 海洋の振動をうまく起こさせると, 
        ENSOのモデルができる.
        
        このフィードバックモデルはENSOのイラストレーションとしても
        っともらしかったので, 
        単純なモデルから複雑なモデルまで
        数多くのバリエーションが存在している.
        
  \item 地表面熱容量変化モデル
        
        長周期変動でももちろん, 毎度おなじみ, 
        アルベドフィードバックを考えることができる.
        
        地表面温度と, 雪氷, アルベドの変化を
        適当に組み合わせれば遊べる.
        
  \end  {itemize}
  \vspace{5mm}


\underline{\large{\bf 火山噴火\ }}
\vspace{5mm}
  
  これはより長い時間スケールの変動を考えるための安直な手段である.
  火山の噴火が起これば, 成層圏にエアロゾルが供給されて,
  直達日射がへる.
  その結果, 対流圏大気の循環状況が変わってもよいだろうというものである.
  
  しかし, 実際どの程度エアロゾルを供給すれば目に見えて循環異常が生じるのかは
  定かではない(そんな仕事は知らない).
  核の冬, などというストーリー作りも同様である.
  \vspace{5mm}


\underline{\large{\bf 太陽定数\ }}
\vspace{5mm}
  
  これは火山噴火よりももっと安直な変動メカニズムである.
  なんせ, 気候系の駆動源をいじるのであるから
  変動が発生しても不思議ではないことになる.
  
  しかし, 太陽定数の変化はあまり大きくはない.
  黒点の活動度が太陽放射全体の変動の指標となっているのかどうかも定かではない.
  太陽定数がどの程度変動しているのかも正確にははかられていない.
  
