気候科学：極端な降雨のテレコネクションの全球パターンを明らかにする複雑ネットワーク
Nature 566, 7744 doi: 10.1038/s41586-018-0872-x
気候の観測可能量は、空間的に長い距離にわたって相関していることが多く、一般的に、熱波や洪水などの極端な事象はそうしたテレコネクションと関連していると考えられている。大気のテレコネクションパターンを明らかにし、その根底にある機構を理解することは、天気予報全般に非常に重要であり、進行中の人為起源の気候変動の下で極端な事象の特性が変化すると示唆されていることを考慮すると、極端な事象の予測において特に重要である。本論文では、複雑ネットワークの方法論を分解能の高い衛星データに適用し、機能的ネットワークにおける多重比較のバイアスを補正する手法を導入することで、極端な降雨事象の全球結合パターンを明らかにする。我々は、全球の有意なコネクション（P < 0.005）の距離分布が、距離約2500 kmまではべき乗則に従って減衰することを見いだした。より長い距離については、有意なコネクションの確率は、べき乗則のスケーリングから予想されるよりはるかに大きかった。我々は、より短い、べき乗分布のコネクションは局地的な気象系に起因すると考える。より長い、べき乗則を超える分布のコネクションによって、おそらく上層のロスビー波に制御される降雨の全球的なテレコネクションパターンが形成される。我々は、南・中央アジア、東アジア、アフリカのモンスーンシステムにおける極端な降雨事象が、有意に同期していることを示す。さらに、南・中央アジアとヨーロッパおよび北米の中高緯度域の間、そして南半球中高緯度域との間にも簡明なつながりが見つかった。こうしたテレコネクションをもたらす大気条件の分析によって、ロスビー波がこうした全球のテレコネクションパターンの根底にある機構であると確認され、熱帯と中高緯度域の動的結合におけるロスビー波の重要な役割が浮き彫りになった。今回の結果から、極端な降雨事象の安定な全球規模の依存性が形成される際のロスビー波の機能や、極端な降雨事象に伴う自然災害の潜在的予測可能性に関する知見が得られる。
