エルニーニョ現象はなぜ起こる？貿易風と海の仕組みを動画でわかりやすく解説

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ペルーの沖が暖かい年、太平洋では何が起きているのでしょうか。

ちーがくんとはかせと一緒に、探査装置「はかせ号」で、1997年の赤道の太平洋を探検してみましょう！

ニュースの「エルニーニョ現象」

―午後の研究室。テレビのニュースが、遠い南米の海のようすを伝えていました。

ちーがくん

はかせ、いまのニュース、聞きました？『南米のペルーの沖で、海面の水温が、平年より高い状態が続いています。エルニーニョ現象とみられます』って言ってました！

はかせ

うむ、ちゃんと聞いておったのう。平年というのは、毎年の同じころの水温を、30年ぶんならした値のことじゃ。南米の沖の海が、いつもの年より暖かいというわけじゃな。ちーがくんは、どうしてそうなったと思う？

ちーがくんの予想 ―― お日さまが強く照った？

ちーがくん

エルニーニョって、ペルーの沖の海が、いつもより熱くなるんですよね。その年は、ペルーのあたりだけ、お日さまが強く照ったのかな？

はかせ

海が日に照らされて暖まる、というのは、そのとおりじゃ。赤道の海が暖かいのも、そのためじゃ。では、その年だけペルーの沖が暖かくなるのも、日の照り方のせいなのか。本物の海で、確かめに行こう。

はかせ号で、1997年のはじめの海へ

ちーがくん

本物の海で、ですか！　でも、ペルーの沖が暖かくなっていくところは、いつの海へ行けば見られるんですか？

はかせ

うむ、そこが知りたいところじゃな。行くのは、1997年のはじめじゃ。この年は、東の海が、記録の上でもとりわけ強く暖まった年のひとつでな。まだ海が平年に近いうちに着いて、変わっていくところを、はじめから見ておこう。はかせ号、出発じゃ！

赤道にそって切った、太平洋の切り口

―はかせ号は、光に包まれました。光がおさまると、はかせ号は、どこまでも続く海の上に浮かんでいました。

ちーがくん

うわあ、どっちを見ても、海です！　はかせ、窓に映ってるのは、何ですか？

はかせ

うむ、いい問いじゃ。ここは1997年のはじめ、赤道の真上の太平洋じゃ。窓には、この海を、赤道にそって縦に切った切り口を映しておる。左の端が西のインドネシア側、右の端が東の南米側で、深さは、海面から400メートルほどまでじゃ。

ちーがくん

海が、すごく横に長い帯になってます！　海面の上を、白い線が、右から左へ、どんどん流れていきます！

はかせ

うむ、本物の太平洋は何千メートルも深いが、窓に映しておるのは、その上の400メートルほどだけじゃ。横の広さにくらべればとても浅く、そのままでは線にしか見えんので、縦に8000倍に引きのばして見せておる。海面の高さの差は、本当は数十センチで、これは8000倍とは別に、大きくしておる。白い線は風を、粒は水の動きを表すように、はかせ号が描き足したもので、窓の切り口は、本物の海を見やすく整えたものじゃ。

ちーがくん

右から左へってことは、風は、東から西へ吹いてるんですね！

はかせ

そのとおりじゃ。太平洋の赤道のあたりでは、ふだん、多くの所で東から西へ風が吹いておって、この風を『貿易風』という。左上の棒が、その風の強さじゃ。さて、この風の下の、海の中を、よく見てみよう。

暖かい水は西に厚く、東は冷たい

ちーがくん

はかせ、海の中が、2つの色に分かれてます！　上の橙色の水が、西のほうでは深くまで厚くて、東へ行くほど薄くなってます！　それに、西の海面のほうが、少し高いです！

はかせ

うむ、この分かれ方は、何度見ても見事じゃ。橙色は暖かい水の層で、その下の青は、冷たい水じゃ。本物の境目は、なだらかに移り変わっておるが、その深さは、西では180メートルほどなのに、東では40メートルほどしかない。西の海面が高いのも本当で、その差は50センチほどじゃ。

ちーがくん

西の海は、日がよく当たって、深くまで暖まってるんですね。東は、日の当たりが弱いのかな。

はかせ

東と西の差に目をつけたのは、いいところじゃ。では、東の端に寄って、何が起きておるのか、粒の動きを見てみよう。左上の下の段の数字は、南米の沖の、赤道から少し南まで、エクアドルからペルーの北の沖あたりの海面の水温じゃ。本物の平年の水温は、季節で上がり下がりするが、ここでは、ならして描いてあるぞ。

ちーがくん

海面の白い粒が、東から西へ、ゆっくり流れていきます！　東の端では、水色の粒が、下から海面へ上がってきてます！　南米の沖の海面の水温は、23度です！

はかせ

うむ、東も西も赤道の近くじゃから、1年を通した、お日さまの高さは、ほとんど変わらん。雲のかかり方は場所でちがうが、それだけでは、この東西の差は説明できん。風が、海面の暖かい水を、西へ吹き寄せておるんじゃ。赤道の上では、風と地球の回るはたらきで、海面の水が南北へ離れていって、そのかわりに下から水が上がってくる。東では境目が浅いから、上がってくる水が冷たいんじゃ。

ちーがくん

西の海が深くまで暖かいのは、風に吹き寄せられた暖かい水が、積み上がってたからなんですね！　東は、下から上がってくる水が、浅い境目の下の冷たい水だから、冷たいんだ！

はかせ

そのとおりじゃ。風が吹き続けておるから、暖かい水が西に積み上がった、この形が保たれておる。西の海面の水温は29度ほどで、赤道の東のほうより、何度も高いんじゃ。下から水が上がるのは、赤道の上の、まん中から東で広く起きておるが、窓では、東の端のぶんだけを粒にして映しておる。では、もしこの風が弱まったら、海はどうなると思う？

風が弱まったら、海はどうなる？

ちーがくん

風が弱まったら、ですか？　暖かい水を西へ寄せていた風が弱くなったら、どうなるんだろう。

はかせ

うむ、見てみるのがいちばんじゃ。ここからの何か月かを、早回しで見るぞ。左上の上の段が、風が弱まってからの月の数で、下の段が、南米の沖の海面の水温じゃ。本物の風は、何度にも分けて弱まったが、ここでは、まず一度に弱めて、あとは海の変わり方に合わせて弱まるものとして映すぞ。

ちーがくん

あっ、風の線が、まばらになりました！　西に厚く積み上がってた橙色の層の、ふくらみの形が、東へ進みはじめました！

はかせ

うむ、風が弱まったので、西に寄せられておった暖かい層のかたよりが、ゆるみはじめたんじゃ。東の境目は、波が届くにつれて深くなり、西の境目は、西へ向かう別の波で浅くなる。東向きの流れで運ばれてくる水もあるが、層の厚いところは、それよりずっと速く、海の中の波のように東へ伝わっていくんじゃ。本物の海では、太平洋を渡るのに、2〜3か月ほどかかると考えられておる。

ちーがくん

東の端に寄ってみると、下から上がってくる粒が、水色から橙色に変わりはじめました！　南米の沖の水温も、23度から、上がりはじめました！

はかせ

そうじゃ、そこが変わり目じゃ。暖かい層の厚いところが東へ伝わって、東でも層が厚くなった。風が弱まって、湧き上がりも弱まるが、多くの所では続いて、上がってくる水も暖かい層の中から来るようになって、冷たくなくなったんじゃ。お日さまが、いつもより強く照ったことが、おもな理由ではない。このあと見るように、雲の多い所が東へ寄ってくるから、日の光が、むしろ減る所もあるくらいじゃ。

ちーがくん

お日さまのせいというより、風が弱まったから、東の海が暖かくなったんだ！　東の海を冷たくしてたのも、西に暖かい水を厚く積み上げてたのも、主に風だったんですね！

はかせ

そのとおりじゃ。この年は、西のほうで何度も西風が吹いて、貿易風が弱まったんじゃ。風は、暖かい水を作っておったのではなく、暖かい層を西に厚く寄せておった。じゃから風が弱まると、層の厚いところが、波のように東へ伝わる。東の端の南米の沖が暖まるのは、暖かい水が新しく増えるからではなく、主に、層の厚みのかたよりが変わるからなんじゃよ。

斜め上から見る ―― 風と海が強め合うと考えられている

―はかせは、窓の映し方を、海を斜め上から見下ろす眺めに切りかえました。

ちーがくん

東の海面が、赤道にそって暖かい色に変わって、南米の岸にそって、南のペルーの沖のほうへも広がっていきます！　白い雲のかたまりも、西から、太平洋のまん中のほうへ動いてます！

はかせ

うむ、海の中の層の厚みは西から東へ伝わったが、この年の海面では、暖まった東の端から、赤道にそって西へも暖かさが広がったんじゃ。雨を降らせる雲は、暖かい海の上で、盛んにできる。東の海が暖まって、東西の水温の差が小さくなると、雲の集まる所も東へ移って、すると風が、もっと弱まる。風が弱まれば、東の境目は、さらに深くなるんじゃ。

ちーがくん

風が弱まると東の海が暖まって、東の海が暖まると、また風が弱まるんだ！　風と海が、おたがいを、あと押ししてるんですね！

はかせ

そのとおりじゃ。風と海が強め合うと考えられておって、いったん始まると、大きく育ちやすい。南米の沖では、ふだん岸ぞいにも冷たい水が上がっておるが、東の端まで来た暖かい層が岸にそって南のペルーの沖へ広がって、そこでも上がってくる水が冷たくなくなるんじゃ。いっぽう西の海面は、ほんの少し、冷たいほうへ動いておる。東の端の南米の沖が暖まったのは、主に、暖かい層の厚いところが伝わってきたからじゃ。

「エルニーニョ」という名前と、次の予測

―はかせは、窓の映し方を、はじめの切り口に戻しました。

ちーがくん

切り口で見ると、東の境目が、ずっと深いままです！　左上の下の段は、27度！　窓の早回しの目安だと、風が弱まってから7か月で、23度から27度まで上がったことになります！

はかせ

うむ。左上の水温は、広い暖まりの東の端の南米の沖を、季節をならした目安で、平年の23度より上のぶんを、高いぶんと見ればよい。上から、もう一度、早回しで見るぞ。ペルーの沖だけでなく、太平洋の赤道ぞいの、まん中から東の広い海で、海面の水温が平年より高い状態が長く続くのを、『エルニーニョ現象』といって、大きさは年でちがう。名前は、ペルーの船乗りが、毎年クリスマスのすぐあとに来る暖かい流れを呼んだ名じゃ。

ちーがくん

ニュースで聞いた名前は、ペルーの船乗りさんが、クリスマスのすぐあとの暖かい流れにつけた名前だったんですね！　じゃあ、次のエルニーニョがいつ来るかも、分かるんですか？

はかせ

うむ、南米の沖に寄せて映すぞ。名前は、もとは毎年の流れの名前で、いまは、何年かおきの大きな暖まりの名前になったんじゃ。次がいつ来るかは、いい問いじゃ。エルニーニョは、数年おきに起きるが、決まった間隔ではなく、風がいつ弱まりはじめるかを、前もって言い当てるのは、むずかしい。この年は、前もって計算した予測の多くが、暖まりを、実際より弱く、遅く見積もっておったんじゃよ。

ちーがくんのまとめ ―― 日の照りより、風のはたらきが主

―帰る前に、はかせは、切り口の早回しを、風が弱まる前から、もう一度映しはじめました。

ちーがくん

はかせ、今日見た海のこと、僕の言葉でまとめてみてもいいですか？

はかせ

もちろんじゃ。切り口を、はじめから映しながら聞こう。

ちーがくん

お風呂のお湯を、ずっと片っぽへ吹き寄せてたのに、吹くのが弱まったら、片っぽに高く寄ってたお湯の、高いところが、波になって反対側へ伝わっていくみたいに、風に西へ寄せられてた暖かい層の厚いところが、海の中の境目を上下させながら、お湯よりずっとゆっくり、何か月もかけて東まで伝わって、下から上がってくる水も冷たくなくなるから、東の海が暖かくなるんだ。ペルーの沖の海は、照らされたせいというより、暖かい層の厚みが伝わってきたから、暖かくなったんですね！

はかせ

うむ、よくまとめたのう。日の照りより、風のはたらきが主じゃ。西の層は薄くなるが、なくなりはせん。そして、西の水がぜんぶ運ばれてくるのではなく、層の厚いところが、流れよりずっと速く、波のように東へ伝わって、東でも厚くなるんじゃ。東の端では、湧き上がりは弱まるが、続いておる所でも、暖かい層の中から来るようになるから、冷たくなくなるんじゃ。

ちーがくん

西の水がぜんぶ動いてくるんじゃなくて、暖かい層の厚いところが、東へ伝わってくるんですね！

はかせ

うむ。この年は、海面の暖かさが東の端から西へも広がり、雲も東へ移り、風がさらに弱まる。風と海が、たがいに強め合うと考えられておって、そこはお風呂とちがう。海で伝わるのは、海面は少し盛り上がるだけで海の中の境目が大きく上下する波で、お湯のように数秒で行き来するのではなく、赤道を東へ渡るだけで何か月もかかると考えられておる。ペルーの沖も、主に、そうして東の端から岸ぞいに届いた暖かさで暖まるんじゃ。

ちーがくん

ニュースの『エルニーニョ』が、今日からは、海の中の暖かい層が東へ厚くなっていくところに、見えそうです！

研究室に戻って、もう一度ニュースを見る

―研究室に戻ると、窓の外は、もう夕方でした。テレビは、また、エルニーニョのニュースを伝えています。ちーがくんには、そのニュースの向こうに、太平洋の赤道にそって、海の中を西から東へ伝わっていく、暖かい層の厚いところと、それで暖まっていく、東の海が見えるのでした。