最終更新日：2024年11月17日

ジェット気流：大気の川が氾濫するとき

北大西洋上のジェット気流の可視化 — 画像の説明：衛星から見たジェット気流（青と白）が大西洋上を蛇行し、その蛇行に低気圧システムが引っかかっている様子。ジェット気流は通常、地球の自転によるコリオリ力の影響で、両半球で西から東に流れます。
画像ソース：astronoo.com

大気の大河

ジェット気流は、高度8〜12キロメートルの北半球を時速150〜320キロメートル（例外を除く）で流れる高速の気流です。これは、寒冷な極気団と温暖な亜熱帯気団の温度差によって生じる境界線です。この気流は気候システムの強力なエンジンであり、その位置と強さは低気圧の経路や地表の気温分布に直接影響を与えます。しかし、21世紀初頭以来、科学者たちはますます不規則な挙動を観測しています。

北半球のジェット気流はますます蛇行する

ジェット気流は完全に帯状（赤道に平行）な直線をたどるわけではありません。ロスビー波（惑星波）と呼ばれる蛇行（波）を形成し、南（谷）と北（峰）に蛇行します。

南半球のジェット気流

南半球のジェット気流は、陸地が少ないため、北半球のジェット気流よりも強力で規則的かつ直線的です。南極大陸の周りを渦巻き、凍った大陸を孤立させるのに役立ちます。

なぜジェット気流は変形するのか？

北極増幅：乱れのエンジン

この乱れの主な原因は、北極での気候変動の急速な増幅です。この地域は地球平均の約4倍の速さで温暖化しており、気候学者はこれを北極増幅と呼んでいます。北極と中緯度の間の温度差が減少することで、ジェット気流のエンジン自体が弱まります。勢いが弱まると、ジェット気流はより蛇行し、その蛇行は停滞しがちになります。

複雑で同期した波のシステム

ジェット気流は単一の波ではなく、複数の独立して進化する波が共存する大気のチャンネルのようなものです。これらの蛇行は時折位相を同期させ、他のロスビー波と結びつくことがあります。ジェット気流の速度によっては、準定常的な共鳴が発生し、これらの波のパターンが固定されることがあります。この動的な同期が、通常の変動を持続的な気象イベントに変えるのです。

持続的な大気ブロッキング

この減速には大きな結果が伴います：気象システム（高気圧や低気圧）が同じ地域に長く留まることです。これにより、2019年のヨーロッパの記録的な熱波や2021年のドイツの壊滅的な洪水など、極端な気象現象が持続する理由が説明できます。気候学者のマイケル・E・マン（1965年生）によると、これらの大気ブロッキング状況は、惑星波の共鳴現象によって強化されます：ジェット気流の蛇行が同相になり、伝播が遅くなり、異常な気象パターンの持続につながるのです。

目に見える影響と極端な気象現象

乱れたジェット気流の影響は、熱波や集中豪雨にとどまりません。北半球全体にわたる一連の影響として現れます。

ジェット気流の異常に関連する極端な気象現象の例
現象	年	地域	関与するジェット気流のメカニズム
ロシアの熱波と山火事	2010	ロシア西部	持続的な蛇行による高気圧のブロッキング（定常ロスビー波）
パキスタンの洪水	2010 / 2022	南アジア	異常に蛇行したジェット気流とモンスーンの相互作用
カリフォルニアの干ばつと山火事	2012-2015	米国西部	持続的な高気圧の尾根（「Ridiculously Resilient Ridge」）による降水のブロック
ドイツとベルギーの洪水	2021	西ヨーロッパ	オメガブロックによる数日間の低気圧の閉じ込め
「テキサスフリーズ」寒波	2021	米国南部	ジェット気流の弱体化による極渦の南下
カナダのヒートドーム	2021	ブリティッシュコロンビア	オメガブロックによる極端な断熱圧縮（リットンで49.6℃）
ヨーロッパの歴史的干ばつ	2022	西ヨーロッパと中央ヨーロッパ	弱まったジェット気流とともに異常に北上した亜熱帯高気圧
ヨーロッパの複数の熱波	2023	地中海盆地	ジェット気流の蛇行増幅に関連する連続的な熱波
ボリス嵐	2024	中央ヨーロッパ	オメガブロックによる低気圧と豪雨の閉じ込め
北米の寒波	2024	米国とカナダ	極渦の亜熱帯緯度までの南下