この冬最強の寒波が襲来し、現地の気温は18℃も下がりました！この2日間はなぜこんなに寒いのでしょうか？

とても寒いですね、とても寒いです...この2日間で急激に気温が下がりましたか？朝は暖かいベッドから出たくありませんし、道を歩きながら携帯電話をいじっていると手が冷たくなります。

中央気象台は11月27日朝も引き続き寒波に関する黄色の警報を発令した。明日から11月30日にかけて、寒波は西から東にかけて中国のほとんどの地域に影響を及ぼすと予想されている。中国北部、中部、東部のほとんどの地域では気温が10～16℃下がり、一部の地域では気温の低下が18℃以上に達する可能性があります。

「崖のような気温の低下」が訪れ、南から北まで一夜にして「冬」が本格的に到来した。この「今冬最強の寒波」はどのようにして発生したのでしょうか？

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シベリアからの強い高気圧

下の写真は最近の天気予報地図です。写真からはシベリアから強い高気圧が来ているのがわかります。

では、この高圧はどのようにして形成されるのでしょうか?

シベリアの極めて強い高気圧は、これまで数値モデルによって予測されていました。画像出典: Windy

ここで、高校の地理の知識を簡単に復習してみましょう (まだ「先生に返していない」ことを願います)。

冬には、陸地の熱の吸収と発散の能力が海洋のそれよりも低いため、中緯度および高緯度の陸地は放射して大幅に冷却され、寒冷中心を形成する可能性が高くなります。この継続的な純熱損失領域は冷源と呼ばれ、比較的標高の高い中央シベリアとモンゴル高原で最も顕著です。

寒冷源域では、強い冷却により上空の大気が大きく収縮・沈下し、地表近くの低高度に強い寒冷高圧中心が形成され、モンゴル・シベリア高気圧と呼ばれる。アジアの冬のモンスーンはここから吹き荒れ、何千マイルもの海域を飲み込んで南太平洋に流れ込みます。

1991年から2020年までの冬季（12月から2月の平均）のアジアの海面気圧マップ（色分け、単位：hPa）。図中の黒い楕円で囲まれた高気圧はモンゴル・シベリア高気圧である。

しかし、モンゴル・シベリア高気圧という名前は、何年にもわたる冬の平均気圧を表す季節的な高気圧システムということになります。短期的な気象プロセスでは、活発で劇的な変化が見られ、数日間続く多くの寒冷高気圧の強まり、弱まり、移動として現れます。長い期間にわたって平均化されると、これらの上昇と分散の数値が、上の写真に見られるモンゴル・シベリア高気圧になります。

寒冷高気圧は強まりながら東と南に移動し、中国に寒気団をもたらし、寒気気象プロセスを形成し、その強さは寒波のレベルに達することもあります。逆に、寒冷高気圧が弱く北に位置する場合、寒気活動は比較的弱くなり、中国の冬の気候は暖かくなる傾向があります。

現在の非常に強い高気圧は、寒気団の蓄積と発達によって生じています。今週末には南下が進み、北西部から南東部にかけての我が国のほとんどの地域に厳しい寒波をもたらすでしょう。

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この寒波の寒冷高気圧はどのくらい強いのでしょうか？

噂通り歴史記録を破ったのでしょうか？

寒冷高気圧の強さは、通常、中心海面での最大気圧によって測定されます。気圧が高くなるほど、寒冷高気圧も強くなります。

最新の数値モデル予報によると、この寒冷高気圧の中心気圧は約1065hPaに達する可能性があり、これは「強い」ものの、史上最高の記録には程遠い。

認められた最高記録は1968年12月31日で、シベリア北部の観測所で海面気圧1083.8hPaが記録された。モンゴル北西部のトソンツェンゲルでは、2001年12月19日と2004年12月30日にそれぞれ1085.6 hPaと1089.3 hPaが報告されたが、観測所は海抜700メートル以上あり、経験式によって海面気圧に変換する必要があり、議論を呼んでいる。

モンゴルのトソンツェンゲル気象観測所の内部の写真（Purevjavet al. 2014）

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この非常に強い寒冷高気圧とそれに伴う寒波

それはどのように形成されたのでしょうか?

この厳しい寒波を引き起こした極寒の気団は、すでに数日間シベリアに漂っていた。しかし、ハリケーンを東や南へ移動させ、我が国に影響を及ぼす原動力は、何千マイルも離れたところまで遡ることができます。

中緯度対流圏では、地球を取り囲む長い川のように偏西風が強く存在しています。

そして、この長い川にはさざ波や巨大な波が立ち、東に向かう急流が南北に揺れ動き、それが地表近くで一連のサイクロンや高気圧として現れ、熱帯の霧や極地の寒気を下の陸地に吹き飛ばすことになる。この寒波の起源は大西洋のサイクロン族です。

11月24日北京時間午前8時（現地時間11月23日夜）現在、北大西洋には多数のサイクロンが発生しています。画像出典: https://rammb.cira.colostate.edu/

これらのサイクロンは北大西洋を猛スピードで横切る一方で、偏西風帯の長い河川を利用してそのエネルギーを下流域に素早く伝達します。これは気象学では分散効果と呼ばれています。

こうして一連の新たな波が形成され、西風帯に沿ってユーラシア大陸まで東進し、11月24日までにウラル山脈の北西側に高高度の暖かい高気圧の尾根（下図のような高圧域）が形成された。

高圧リッジ（現在の寒波過程ではない）の模式図。水平圧力場の等圧線が低圧側に突出するリッジ状の部分を指す。

この高気圧の尾根の東側を流れる北風の影響で、シベリアに定着していた強い寒気団が南東方向に大きく移動し始めた。これは現在我が国を襲っている寒波の前身です。この時、暖かい高気圧の尾根の出現により、台風は東と南へ移動する力を得た。

すでに寒い冬を迎えていたシベリアの荒野を通過する際に寒気団はさらに強まり、ウラル山脈付近の暖かい高気圧も偏西風帯に沿って東に移動し、低気圧をさらに東と南に押しやり、最終的に寒気を我が国に導いた。

その結果、北の枯れた草は霜と雪に覆われ、長江の南の葉は冷たい北風で落ちてしまいます。

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この寒波はどのような影響を与えるのでしょうか？

この寒波は気温の急激な低下、広範囲にわたる雨、雪、霜などの災害をもたらすでしょう。

青海チベット高原と雲南省を除く全国のほとんどの地域で気温が8℃以上低下し、北部の大部分と長江中下流では12℃以上となる。ほとんどの地域で今年後半以来の最低気温となり、最低気温0℃のラインが長江を横切るでしょう。

さらに、長江北部の多くの地域や長江南部の一部の山岳地帯など、中国中部と東部のほとんどの地域では大規模な雨や雪が降る見込みで、湖南省西部や貴州省の一部では、凍結雨への警戒が必要になる。

11月26日から30日までの全国の気温低下予測マップです。華南地域と台湾島は30日以降まで影響を受けないため、地図上の気温の低下は顕著ではありません。画像提供：中央気象台

具体的な時間で見ると、寒波は27日に新疆北部に影響を及ぼし始め、28日から29日にかけて長江以北の他の地域に影響を及ぼし、30日には長江を越えて長江以南に影響を及ぼした。

これは今回の寒波がもたらす最低気温です。画像提供：中央気象台

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この初冬の寒波

今年は寒い冬になるということでしょうか？

まず結論を述べます。この 2 つには直接的な相関関係はありません(今年の冬が「寒い冬」になるか「暖かい冬」になるかを予測するには、Science Popularization China の以前の記事「寒い冬 VS 暖かい冬、今年の冬は厚手の服と薄手の服のどちらを着るべきか? この記事を読んでください!」を参照してください)。

寒波は数日間続く気象現象ですが、「寒い冬」は冬の平均気温が平年より低くなる異常な状態を指します。

季節内で気温が劇的に変動することもあります。しかし、短期的な気温変動は季節全体の気温を直接決定することはできません。冬の気温は、極地の海氷の量や太平洋赤道域の異常な水温など、季節的な気候要因の影響をより強く受けます。

2020～21年の冬の全国平均気温は異常（1981～2010年の気候平均状態からの偏差）です。今冬は強い寒波が何度かあり、北東部などの地域も比較的寒かったものの、全国平均は依然として大幅に高く、暖冬と判断された。画像出典: 国立気候センター

今秋以降、赤道中部および東部太平洋の海面水温の低温異常が再び発生しており、2020年以降3度目のピークとなるラニーニャ現象が発生していることを示しています。

予備的な統計分析によると、ラニーニャ現象は、中国のほとんどの地域で冬に若干寒くなり、南部のほとんどの地域で降水量が少なくなり、寒気と寒波が比較的活発になることを意味する傾向がある。しかし、気候温暖化の文脈では、近年のほとんどの地域でラニーニャ現象と中国の冬の気温との相関係数は高くなく、ラニーニャ現象が中国の冬の気候に与える影響はそれほど大きくないことも指摘しておく必要がある。したがって、中国の冬の気候の傾向をより適切に分析し予測するためには、北極の海氷、インド洋と北大西洋の異常な海水温、高緯度と青海チベット高原の積雪など、他の影響要因を総合的に考慮する必要がある。

過去1か月間（10月23日～11月19日）の世界の海面水温偏差（1991～2020年平均からの偏差）の分布（単位：℃）を見ると、赤道域の中部太平洋と東部太平洋が著しく寒くなっており、ラニーニャ現象が発達していることがわかります。画像出典: アメリカ海洋大気庁 (NOAA)

国家気候センターは最近、冬の全体的な気候状況の予測を発表し、中国東北部北部、中国北西部、中国南西部東部は寒くなり、青海チベット高原、中国東北部南部、上海を含む中国東部は暖かくなると予測している。

一般的に言えば、ラニーニャ現象は私の国の冬の気温と一定の相関関係があり、冬には私の国のほとんどの地域で気温の低下を引き起こす可能性が高くなります。しかし、ラニーニャ現象は我が国の気候に直接的な影響を及ぼすわけではなく、我が国の冬の気候に影響を与える要因は数多くあるため、特に地球温暖化の観点から、この一つの条件だけに基づいて冬の気候条件を判断することはできません。

国立気候センターによる今冬（2022年12月～2023年2月）の季節平均気温異常予報。画像出典: 国立気候センター

寒波の背後には、広大な世界の情勢の変化が伺えますが、それはまさに一枚の葉から秋の訪れを知るのと同じこと。

しかし、私たちの考えは少々遠すぎるのかもしれません。荒涼とした北風に直面して、寒波の影響を受けるすべての人に、天候の急激な変化に注意し、適度に暖かく過ごすよう、改めて思い出させたいと思います。

参考文献:

[1]ゴンボルウデフ・ピュアヴジャヴ、ロバート・C・ボーリング・ジュニア、ランドール・S・サーヴェニーほか。モンゴルのトソンツェンゲルにおける世界記録の海面気圧の極値：海面気圧への調整における標高バイアスの空間分析。国際気候学ジャーナル、2015年、35(10):2968-2977。

[2] 呉栄勝現代気象学の原理。 1999年、高等教育出版社、北京。

著者：Fengyun Mengyuanは気候学の博士課程の学生です

レビュー |国立気候センター気候サービスオフィス主任専門研究員、アイ・ワンシウ

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