熱帯不安定波

熱帯不安定波（TIWと略されることが多い）は、赤道付近の海面水温が高い地域と低い地域の境界面が、西向きに伝播する波の規則的なパターンを形成する現象である。これらの波は、アフリカ沿岸から西に広がる大西洋でよく見られるが、南米から西に広がる太平洋でより容易に認識できる。平均周期は約30日、波長は約1100キロメートルで、振幅は6月から11月の間に最大となる。また、ラニーニャ現象のときに最大となり、強いエルニーニョ現象が発生すると消えることがある。^[1]

熱帯不安定波は、熱帯収束帯に沿って西に伝播し、時には熱帯暴風雨を引き起こす 大気の擾乱である熱帯波とは関係ありません。

大西洋と太平洋の両方で、冷たい表層水が大陸の縁から赤道に沿って西に伸びているのが普通です。これらの「冷たい舌」は海洋深層から湧き上がる水で構成され、両半球でより暖かい表層水に囲まれています。冷たい舌と周囲の暖かい水の温度差は、南半球の冬に最大になります。太平洋の冷たい舌は大西洋の冷たい舌よりもかなり強く、地球の気候パターンに大きな影響を与えます。実際、太平洋の冷たい舌の温度は ENSO (エルニーニョ南方振動) の特徴です。エルニーニョ現象は、太平洋の冷たい舌の平均海面温度が年間の特定の時期に平均より 0.5 °C 以上高い場合に公式に認識され、ラニーニャ現象は温度が平均より 0.5 °C 以上低い場合に認識されます。

冷たい舌は直線的に伸びることはなく、代わりに北と南に逸れて、約 1100 キロメートルの波長を持つ規則的な正弦波のパターンを形成し、約 30 日の周期で西に着実に伝播します。この波のパターンは、1977 年に R. Legeckis によって衛星画像を使用して初めて認識され、彼はこれを「長波」と呼びました。^[2] 「熱帯不安定波」という用語は、SGH Philander、WJ Hurlin、および RC Pacanowski による 1986 年の論文に由来し、海洋熱流の数学的モデルを使用して波の存在と基本的な特性を説明しました。^[3]

マイクロ波衛星観測によると、太平洋では、冷たい舌の北側の境界面にある TIW はガラパゴスの経度付近で小さなカスプとして始まり、西に伝わるにつれて急速に成長します。これらのカスプは、先端から高気圧のように回転する冷たい水の渦を引き起こします。南側の境界面では、TIW は通常シーズン後半に始まり、高気圧の渦も引き起こします。波が最も強いときは、太平洋を横切ってインドネシアまでほぼ広がることがあります。大西洋では、TIW は北の高気圧の渦とも関連していますが、南端の回転する流れは、海の色のクロロフィル信号でのみ検出できます。^{[4] [5]}

TIW が天候や生物に重大な影響を及ぼすほど強力である可能性を示す証拠がいくつかあります。海水温の変動は表面風速の変化を引き起こし、クロロフィルレベルや光合成生物の密度の違いを示すその他のパラメータの観測可能な変動も引き起こします。^[1]特に、赤道混合層を深くし、赤道の北側に強い SST 前線を引き起こす強い垂直混合イベントと関連しています。^[6]

数学的モデリング研究によると、TIWは西向きに流れる南赤道海流と東向きに流れる赤道潜流および赤道反流の間の速度差によって生成されることが示されています。^[1]