CEOF解析を用いた北太平洋の海面水温変動に関する研究

水渡　敬子

　CEOF（Complex Empirical Orthogonal Function）解析は主因子解析の1種で，近年海洋学の分野でよく用いられるようになった．従来は，位相進行する現象を単一のモードでは表現できないEOF解析という手法が多く用いられてきた．本研究では，まず試験信号を用いてEOF解析とCEOF解析による結果の相違を比較した．定在波の場合は，両者ともに単一のモードで表わされたが，進行波の場合は，CEOF解析では単一のモードで表現できるのに対し，EOF解析では，2つのモードに分離され，それらを合成しないと進行波は表現できなかった．また，CEOF解析でも単一のモードで表現できないようなケースがあることが分かった．それは，振幅が時間と共に変化する場合や，波長が時間と共に変化する場合などである．

　北太平洋の海面水温偏差に対してCEOF解析を行った結果，位相の時系列から，第1モード（寄与率26％）と第2モード（寄与率16％）には，3期において同じような周期の変動があることが分かった．つまり，50年代後半から60年代初めにかけて，4，5年周期で位相が反転する変動と，60年代後半から80年代初めにかけての約20年周期の変動と，80年代後半から90年代初めにかけて，数年周期で位相が反転する変動である．ただし，そのような相似性は，第3以降のモードとの間には見られなかった．そこで，本研究では，第1モードと第2モードを足しあわせて北太平洋の海面水温偏差の変動パターンの考察を行った．その結果，北太平洋全域における10年スケールの変動の70年代後半以降の低温化は，従来言われてきた全域にわたる変動パターンではなく，東部で特に見られる現象であることが分かった．これらのことから，本来同じような周期を持つ変動が2つのモードに解析の都合上，分かれてしまったということが示唆される．