Historical Changes in Atlantic Hurricane and Tropical Storms

How well do we know the historical cyclone record?

熱帯性暴風雨やハリケーンの観測記録は、気候の変化が熱帯性暴風雨やハリケーンにどのような影響を与えたかを見極め、気候がハリケーンに与える影響を予測的に理解するために不可欠です。 ここでは、大西洋の熱帯サイクロンの100年規模の記録を評価し、改善することを目的とした、GFDLの科学者が関与した研究の概要を紹介します。

最近の論文(Vecchi and Knutson 2008; Landsea et al 2010; Vecchi and Knutson 2011.; Villarini et al.

Historical changes in North Atlantic tropical storm count.
図1:2日以上続く大西洋の熱帯性暴風雨は数が増えていない。 2日未満の暴風雨は急激に増加していますが、これは観測の向上によるものと思われます。 Figure adapted from Landsea, Vecchi, Bengtsson and Knutson (2009, J. Climate)

1980年代後半以降、大西洋では熱帯低気圧やハリケーンの数が非常に顕著に増加しています。 しかし、気候変動が大西洋の熱帯低気圧やハリケーンの頻度に与える影響を知るためには、大西洋のハリケーン活動のより長い記録(> 100年)に注目する必要があります。なぜなら、大西洋の熱帯低気圧の記録には、年ごと、10年ごとの強い変動が見られるからです。

過去の大西洋の熱帯性暴風雨の数の記録(1878年から現在まで)は、海面水温の上昇と相関した顕著な増加傾向を示しています(Vecchi and Knutson 2008の図1と9を参照)。 しかし、この記録の初期の数十年間は、大西洋上の船舶交通の報告密度が比較的低かったため、仮に現代(1965年以降)の嵐がこの初期の数十年間に発生したとしても、かなりの数の嵐が船舶による「観測機会のネットワーク」で直接観測されなかった可能性が高い。 このように推定される欠落した暴風雨の数を調整すると、1878年から2006年までの熱帯雨林の発生数に、わずかながら名目上の正の増加傾向が見られることがわかりました。 しかし、統計的な検定によると、この傾向はシリーズの変動性に比べて非常に小さく、ゼロと有意に区別できないことがわかりました(図2)。

図2:大西洋の熱帯暴風雨の数を欠測の可能性が高い暴風雨で調整したもの。 欠落している可能性の高い嵐を考慮すると、19世紀後半以降の大西洋における熱帯性暴風雨の増加は、変化がないのと区別がつかない。 図はVecchi and Knutson (2008, J. Climate)より引用。 Climate)

さらに、Landsea et al (2009)で述べられているように、大西洋の熱帯サイクロンデータベース(HURDAT)をより注意深く調べてみると、持続時間の短い熱帯低気圧(持続時間が2日未満の嵐)の数が非常に増えていることに気がつきます。 一方、持続時間が2日を超える嵐は、19世紀後半以降、統計的に有意な増加を示していません(特に、欠落している可能性の高い嵐を調整した場合)-上記の図1を参照してください。 短い継続時間の暴風雨だけを増加させるような気候変動のシグナルは知られていませんが、このような増加は、観測方法の改善から期待されるものと定性的には一致しています。 したがって、短時間の暴風雨の増加は、19世紀後半以降、大西洋の熱帯性暴風雨の数が偽りなく増加していることのさらなる証拠であると解釈される。 さらに、中程度の継続時間の熱帯性暴風雨の数が増加していないことは、高解像度の力学モデルによる、温室効果ガスの増加に対する北大西洋の熱帯性暴風雨の数の感度が緩やかである(おそらく負である)という予想と一致している(例えば、Bengtsson et al 2007を参照)。 代わりに、大西洋のすべての熱帯性暴風雨ではなく、大西洋流域のハリケーンを考慮すると、結果は似ています:ハリケーンの報告数は、1860年代から1880年代にかけて十分に多く、その時代からの数には有意な正の傾向は見られません(図4、黒い曲線、CCSP 3.3 (2008)より)。

米国の上陸型ハリケーンを見ると、上昇傾向の証拠はさらに弱く、1900年以降、あるいは1800年代後半からわずかに負の傾向を示しています(図3、黄色の曲線)。 ハリケーンの上陸頻度は、流域全体の発生頻度よりもはるかに少ないため、米国の上陸ハリケーンの記録は、流域全体の記録よりも信頼性が高いものの、トレンドを評価するためのS/N特性が低下していることを意味します。

大西洋の指標の概要
図3:正規化された大西洋の指標。 19世紀後半以降、全球(緑)と大西洋熱帯域(青)の気温が上昇しているが、この上昇は温室効果ガスの増加が一因となっている。 見逃した可能性のある暴風雨を考慮しない場合(1本目の赤線)、大西洋の熱帯暴風雨は気温とともに増加しているように見えますが、見逃した可能性のある暴風雨を考慮した場合(2本目と3本目の赤線)、流域全体の暴風雨は大きな増加を示していません。 上陸する嵐だけに注目すると(黄色の線)、名目上の傾向は減少している。

図はVecchi and Knutson (2008, J. Climate)から引用。

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