ストームトラックの変動に伴う対流圏界面高度の季節内長周期変動

Abstract

1979年12月から2000年2月までの冬季のNCEP/NCAR 再解析データおよび，CMAP 降水量データを用いて，総観規模擾乱の活動が活発なストームトラックの季節内長周期変動に伴う対流圏界面高度変動を明らかにするため，北太平洋域と北大西洋域のそれぞれの領域について解析を行った。本研究では，対流圏界面を3.5 PVU という渦位の値で定義した。まず，各領域での特徴的なストームトラック変動を取出すため，850hPa における総観規模擾乱に伴う南北熱輸送量の主成分分析を行った。その結果，各領域の第一主成分としてストームトラックの強度変動，第二主成分としてストームトラックの南北変動が抽出された。また，各領域でストームトラックが活発化(沈静化) するとき，あるいは，ストームトラックが北偏(南偏) するとき，気候値でのストームトラック領域で圏界面高度が上昇(下降) することが線形回帰分析から示された。最後に，この圏界面高度変動のメカニズムに関するデータ解析を行い，これらの主成分変動に伴う圏界面高度変動には，北西太平洋域を除き，総観規模擾乱に伴う渦度フラックスの寄与が重要であることが示唆された。一方，北西太平洋域では，ストームトラック強度の変動に伴う降水量変動が，圏界面高度変動に重要な役割を果たしていることが示唆された。

Intraseasonal low-frequency variability (LFV) of the tropopause height associated with storm trackvariation in the winter season was examined using NCEP/NCAR reanalysis and CMAP precipitationdatasets from Dec. 1979 to Feb. 2000 in the North Pacific and the North Atlantic regions. The tropopausewas defined by the value of 3.5 PVU potential vorticity.Based on the EOF analysis of the meridional heat flux associated with synoptic waves, characteristicLFV of the storm track was extracted. For each region, the first EOF corresponds to the variation of thestorm track activity whereas the second one represents the meridional displacement of the storm trackregion. Linear regression analysis revealed the following statistically significant relationships betweenstorm track variation and the tropopause height: For each region, when the storm track activates, orwhen the storm track shifts to the north of its climatological position, the tropopause becomes higher inthe climatological storm track region.Finally, the mechanism of this type of the tropopause height variability was analyzed. Except for theNorthwestern Pacific region, the horizontal vorticity flux associated with the storm tracks was found toplay a primarily role on the formation of the tropopause height anomaly. On the other hand, the variationof diabatic heating due to the precipitation associated with the storm track activity in the NorthwesternPacific region is indispensable for the tropopause height variation there.