この記事は、ハリケーンをテーマに今月掲載しているThe Conversationのシリーズの一部です。シリーズの他の記事は こちらからお読みいただけます。
毎年、北西太平洋で発生する台風（北大西洋のハリケーンに相当）は、東アジアおよび東南アジアに甚大な被害をもたらします。
2013年のスーパー台風ハイエンは、観測史上最強クラスの海洋暴風雨の一つで、フィリピンの広範囲を壊滅させ、少なくとも 6,300人が犠牲になりました。上陸時の最強の嵐、および1分間の持続風速の最高記録を樹立し、東サマル州に到達した際には時速315キロ（194マイル）に達しました。
状況はさらに悪化する可能性があります。
台風の最大強度を左右する要因を調べた私たちの新たな研究は、学術誌 Science Advancesに掲載されました。この研究は、気候変動の下で、ハイエンのような嵐が今世紀末までにさらに強力になり、発生頻度も高まる可能性を示唆しています。
台風の最大強度を左右する要因を解き明かす
台風の生涯最大強度とは、台風がその全期間に達する最大の強さです。これは強度の増大が積み重なった結果であり、速度が加速度の積み重ねであるのと同じです。
台風の最大強度の変動や変化をより深く理解するため、私たちは新たな手法を用い、最大強度（速度に相当）を、強度増大率（加速度に相当）と強度増大の継続時間（時間に相当）の2要素に分解しました。この2要素は、年ごとに互いに独立して変動します。次に、これら2要素の年々変動と最も強く関連する気候条件を、それぞれ個別に調べました。
私たちは、サイクロンの強度増大率に影響を与える可能性のある、さまざまな大気・海洋変数を調べました。
気圧、 鉛直ウィンドシア（一方向における風速の変化）、および 渦度（大気の回転）を分析しました。意外なことに、これらの要因と比べ、海洋温度がサイクロンの強度増大率と最も強く相関していることが分かりました。
具体的には、サイクロンがどれほど強く、どれほど速く発達できるかは、嵐が発生する前の海面水温と、海面から海面下にかけての温度差という2つの海洋要因に左右されます。
一般に、海面水温が高いほど嵐の発達に利用できるエネルギーが多くなり、強度増大率が高まります。
一方、海面から海面下にかけての温度変化が大きい場合（つまり、深さとともに水温が下がる場合）、エネルギーの流れが妨げられることがあります。強風が上層海洋に乱流を生み、下方から冷たい水を引き上げて海面を冷やすためです。したがって、海面と海面下の水温差が小さいほど、強度増大率は高くなります。
一方、台風の強度増大期間の変動は、エルニーニョ・南方振動／太平洋十年規模振動（ENSO/PDO）として知られる自然現象に伴う海面水温と関連しています。ENSO/PDOが正の位相にあると、赤道太平洋中央部の海面水温が平年より高くなり、赤道付近および日付変更線付近でサイクロンが発生しやすい大気条件が生じるためです。その結果、発達中の台風は陸地や冷たい海水に到達するまで、暖かい海域でより長い時間発達できます。
要するに、私たちの分析から、北西太平洋の低緯度域における上層海洋の水温が台風の強度増大率に影響し、赤道太平洋中央部の海面水温が台風の強度増大期間に影響することが明らかになりました。
次に、台風の最大強度と、特定したこれらの気候要因、すなわち局地的な上層海洋水温およびENSO/PDO指数との関係を定量化しました。
その結果、過去およそ35年間に見られた台風の最大強度の顕著な上昇（約秒速5メートル、台風の強さで半カテゴリーに相当）は、主として局地的な上層海洋の異常な水温上昇率に起因すると結論づけました。
温暖化する気候における台風の最大強度を予測する
海洋と大気の相互作用を研究するモデルである、第5期 結合モデル相互比較プロジェクト （CMIP5）のモデルがシミュレーションした海洋温度の変化を分析しました。
温室効果ガス排出が将来中程度となるシナリオでも、2100年までに上層海洋の水温は、1955～2005年の50年間の平均を1.6℃以上上回ることが分かりました。
海洋の温暖化が続けば、嵐の強度増大に使われる「燃料」が増えます。観測データから導いた統計的な関係を用いて予測したところ、北西太平洋の台風の強度は今世紀末までに最大14％上昇し、カテゴリーが1つ上がるのにほぼ相当することが分かりました。
この記事は、 The Conversationとの協力により掲載されています。 原文をお読みください。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
アジェンダの最新情報を得るには、 毎週配信のニュースレターにご登録ください。
著者：Wei Meiは、カリフォルニア大学サンディエゴ校スクリップス海洋研究所の博士研究員です。
画像：国際宇宙ステーションに搭乗中のESA宇宙飛行士サマンサ・クリストフォレッティが撮影したこの写真では、カテゴリー5のハリケーンへと勢力を強める台風メイサークが写っています。REUTERS/ESA/NASA/Samantha Cristoforetti/Handout via Reuters
