お湯の中で：2023年夏日本北部の激しい暑さの理由

東京大学先端科学技術研究センターは、夏の暑さを避けるために北部日本が常に良い選択になることができない理由を明らかにします。

2023年の夏は日本北部で記録された最も暑かったし、今後の夏はもっと暑い可能性が高いです。今、研究者たちは、日本北部を取り巻く異常に暑い海がこの地域の記録的な暑さの原因である可能性があることを発見しました（図1）。

最近Scientific Reportsに発表された研究によると、先端科学技術研究センター（RCAST）、東京大学、日本気象庁（JMA）、北海道大学、日本海洋地球科学技術機構（JAMSTEC）をはじめとする多機関研究チームは異常に高い海水温度である海洋熱波（MHW）が2023年の過酷な夏の暑さを引き起こす要因であることを確認しました（図2a）。

MHWの発達は、海洋力学、大気 – 海洋相互作用、エルニーニョの遠隔影響などの大規模な大気遠隔接続に依存します。このような現象が発生すると、海洋生態系を破壊し、異常な気象条件を引き起こす可能性があります。研究によると、MHWの頻度は最近増加し（図3）、この傾向は地球温暖化の下で継続すると予想されています。

研究の躊躇者である広高里（JMA）は「2023年、MHWは持続期間と強度の面で例外的でした」と述べた。「日本北部の東海岸で発生した事件は、強さの面で深刻または極心に分類され、約90日間持続し、1985年以降最も長かった（図3）」。

日本北部の東海岸で発生したこの極端なMHWは、暖かい黒潮拡張海流の異常な北向きの曲がりくねった流れと関連していました（図2c）。これにより、記録的な高い表面と地下水温が夏の間持続しました（図2b）。上昇した水温は下層雲の形成を防ぎ、大気に影響を与え、太陽放射を増加させ、表面水温をさらに加熱しました（図1a）。

「ポジティブなフィードバックメカニズムの影響は決定的だった」上級著者である久村中村（RCAST）が説明します。「低層雲カバーの減少、肯定的な雲のコピーフィードバック、増大した蒸発、下部対流圏の水分の増加は、すべてMHWの維持に貢献し、北日本の上空の大気熱波に影響を与えました.」

特に重要なのは、海による大気の追加加熱と海水の増大した蒸発との間の関連性であり、これにより大気水蒸気の量が増加しました（図1a）。

佐藤は「水蒸気は温室効果ガスです」と付け加え、「MHWの間に発生する複雑な海洋と大気の相互作用の中で、温室効果のこの強化は、2023年夏に日本北部の大気熱波に直接影響を与えました。」

現在地球温暖化の傾向を考えると、MHWの強度と頻度は今後も増加し続けます。 MHWと大気熱波を引き起こし、持続させるメカニズムを特定するチームの研究は、将来の極端な熱波をよりよく予測し、その影響を軽減するのに役立ちます。

図 1. (a) 2023 年に北部の日本で記録的な暑い夏に前例のない海洋熱波 (MHW) が及ぼす影響に関するプロセスの概略図。（b）（a）と同じですが、日本北部周辺の気候学的夏季の状況を特徴付ける大気および海洋プロセス。 Sato et al。（2024 Scientific Reports）に基づく。