たとえば、エルニーニョ現象って聞いたことがあるかな。これは、太平洋(たいへいよう)熱(ねつ)帯域(たいいき)の中央部から南アメリカのペルー沖にかけて表層(ひょうそう)の水温が、ふだんより高い状態(じょうたい)が続く現象のこと。他にもインド洋では東側の水温が低い状態が続く「インド洋ダイポールモード」など、いま、世界の海で水温の異常現象が発見されています（図1）。

海の水温は大気と 複雑(ふくざつ)にからみ合い気象をかたちづくります。海の水温が変われば大気の流れが変わり、雲のたくさんできる場所や雨のふる場所がずれ、それが別の大気の流れを変えて…という具合にその影響は地球全体に広がります。近年、集中(しゅうちゅう)豪雨(ごうう)や台風がふえた地域や、逆に干ばつのふえた地域が出てきたのも異常現象の影響(えいきょう)と考えられます。こうした変化は、生物に深刻(しんこく)な影響をおよぼします。

被害を減らすには、まず世界でどんな現象がどう発生するのかを知らなければなりません。そこで袁博士は、世界の海の異常現象の研究に挑(いど)みました。

袁博士が注目したのは、カリフォルニア沿岸域。太平洋赤道域で発生するエル・ニーニョ/ラ・ニーニャ現象が沿岸に沿って伝わってくるため、年ごとの変動が大きな影響を受けます。袁博士は、「エル・ニーニョ/ラ・ニーニャ現象とは 独立(どくりつ)した、この沿岸域に発生する大気海洋結合現象(たいきかいようけつごうげんしょう)があるかもしれない」、そう考えて1982年1月〜2012年12月までの30年間のデータを 解析(かいせき)しました。

解析の結果、カリフォルニア沿岸域で、小規模(しょうきぼ)な異常現象を発見しました。どんなもの？　その解説に入る前に、まずふだんのカリフォルニア沿岸域についてお話しします。
ふだんのカリフォルニア沿岸域は、海上を吹く風や地球の自転の影響により、海の表層ではあたたかい海水が沖合へ運ばれます（ 図2）。するとその分を補(おぎな)うように深層から冷たい水がわき上がり、この海域の水温は低くなっています。

ところが、表層の水温がふだんより約0.5℃以上高い状態や低い状態が続く現象が発生していたのです。袁博士は、前者を「カリフォルニア・ニーニョ現象」（ 図3左）、後者を「カリフォルニア・ニーニャ現象」（図3右）と命名しました。

でも、どうやって発生するの？　袁博士が、夏の水温、気圧、風、深層からのわき上がりなどを解析すると、次のメカニズムが明らかになりました。

まず、「カリフォルニア・ニーニョ現象」から。図4を見てね。海上を吹く風がふだんより弱くなると、あたたかい海水が沿岸の表層にとどまります。深海からの冷たい海水はあまりわき上がれず（わき上がりが弱まり）、表層の水温が上がります。そのあたたかい海水は空気をあたためます。あたためられた空気は軽く上昇するため、海面付近の気圧が少し下がります（例：-0.3hpa）。夏のカリフォルニア沿岸の気圧は比較的低いため、海と陸の気圧差が小さくなります。気圧差が小さいほど海上の風は弱まるので、そうなると表層の海水はあまり沖合へ流されず、深層からの冷たい海水のわき上がりも弱まり…と同じ現象がくり返されます。

逆に、水温が低い状態が続く「カリフォルニア・ニーニョ現象」。メカニズムは図5の通りです。海上の風が強くなるとたくさんの海水が沖合へ流され、その分を補うため深海から冷たい海水がより多くわき上がり（わき上がりが強くなり）、表層の水温が下がります。冷たい空気を冷やし、その冷やされた空気は重いため海面近くにたまり気圧が高くなります（例：+0.3hpa）。気圧の低いカリフォルニアとの気圧差が大きくなります。気圧差が大きいほど海上の風は強まるので、表層の海水がさらに多く沖合へ流され、深層からのわき上がりが強まり…と同じ現象がくり返されるのです。

過去30年で、「カリフォルニア・ニーニョ現象」は8回、「カリフォルニア・ニーニャ現象」は6回あったと考えられます（図6）。

深海からわき上がる海水は栄養分豊か。プランクトンが 繁殖(はんしょく)し、それを餌とする魚をはじめ様々な生物がいるため、カリフォルニア沿岸域は豊かな漁場となっています。「カリフォルニア・ニーニョ/ニーニャ現象」が発生すれば、これらに大きな影響を与えるでしょう。気象を変えて農業にも影響を及ぼします。袁博士は、「被害をへらし社会に役立てるため、今後は数値(すうち)実験(じっけん)などもして現象の発生を予測できるようにしたい」と話します。

袁博士は、読者のみんなには、「世界にはさまざまな自然現象があるので、何かに興味(きょうみ)を持ってください。何かに興味を持って自ら様々な資料を読むようになります。そうして自然現象のメカニズムを理解したり謎が解けると、とても楽しいですよ」と話します。