ケルビン波（ Kelvin Wave ） 境界が無い場合、回転を感じる重力波（慣性重力波）の 最大振動周期は慣性周期であった。つまり、慣性周期 以上の時間スケールを持つ重力波は、 “ 境界が無い場合 ” には存在しない。 “ 境界があれば ” 、どうなるのであろう か？ 境界があれば、慣性周期以上の時間スケールを持つ重力.

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1 ケルビン波（ Kelvin Wave ） 境界が無い場合、回転を感じる重力波（慣性重力波）の 最大振動周期は慣性周期であった。つまり、慣性周期 以上の時間スケールを持つ重力波は、 “ 境界が無い場合 ” には存在しない。 “ 境界があれば ” 、どうなるのであろう か？ 境界があれば、慣性周期以上の時間スケールを持つ重力 波が存在可能である。この重力波のことをケルビン波 と呼ぶ。 黒潮系水が房総半島に接岸したとき、相模湾では暖かい 水の急激な進入（急潮）が見られる。 赤道付近の東風（貿易風）が弱まるとき、エルニーニョ が発生する。これは、インドネシア付近に溜まってい た暖かい水（ Warm Water Pool ）がケルビン波により赤 道上を東に伝播することによって起こる（赤道が境界 の役目を果たす）。 対馬海流、宗谷暖流、太平洋から北極海に入る暖かい水 も、ケルビン波に関係する。

2 慣性重力波の解をひねってみ る

3 物理的に考えてみる

4 y y z z x x 波は、こんな感じになるであろう もう、分かったも同然である。 あとは数学で、このイメージを 表現すれば OK 。 イメージ（物理）を掴んでから、 数学は道具だと思ってやれば、 海洋物理・地球流体力学は 面白いし、恐れることはない。

5 数学を使って、表現してみる

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10 e-holding scale と ロスビーの変形半径 (Rossby deformation radius)

11 L=c×T f 変形 “ 半径 ” と 呼ぶ理由

12 さらに踏み込んで、その意味を 回転系（地球上）では、もし境界がなければ、 重力波はクルクル回って伝播してしまうため、 半径 R の円内領域にしか届かない。つまり、 ロスビーの変形半径を越えたスケールでは、 重力波の世界ではなく、地球自転に支配され た世界（地衡流）になることを意味する。 もし、境界（岸）があれば、クルクル回って 伝播するのを境界が抑えてくれる。境界に 沿ってのみ重力波が伝播することが許される のである。これが、ケルビン波である。境界 に沿うからこそ、変形半径のスケールを越え て波は伝わって行くことができるし、慣性周 期よりも長い時間の変動（振動数）も許され るのである。

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14 黒潮域の水は、沿岸よりも 1 ｍ高く、流れは 1m/s もある ことは、前に調べた（三宅島と八丈島の水位差）。 もし、黒潮が房総半島に接岸し、一部が岸付近に残り （海面変位は凸状になる）、その後、離岸すれば、 ケルビン波のイメージ図のようになるであろう。沿 岸付近では沖に向かって水位差は 1m ほど下がるから （黒潮は彼方へ離れたとする）、圧力の高いほうを 右手に流れができる。言い換えれば、岸を右手に見 る “ 強い流れ ” ができる。

15 y z x x 水位が低い＝圧力が小さ い 水位が高い＝圧力が大き い 黒潮級の 強い地衡流 （急潮） 水位（圧力）の 高いほうを右に 見て流れる これが “ 急潮 ” の中身 このメカニズムで黒潮系の水が三崎に辿り、 相模湾を岸を右手にみて流れる

16 ケルビン波に伴う移動 エルニーニョ について 貿易風が弱まる と、ケルビン 波の伝播が勝 り、暖水域は 東に移動し始 める 貿易風が強まる と、ケルビン 波は伝播でき ず、暖水は西 に溜まる。 赤道に屏風が あると思えばよい

17 貿易風が弱まると、 ケルビン波の伝播 が勝り、暖水域は 東に移動し始める 話は飛躍するようだが、 エルニーニョについて

18 ◎赤道ケルビン波 （沿岸ケルビン波 の図を 90 度回転 させて考えてみよう！） ◎沿岸ケルビン波 ケルビン波 沿岸に 「くっついていなけれ ば」 渦になる 沿岸に 「くっついていれ ば」 流れになる 赤道

19 上昇した空気は、どこかで下降しなければならない。 赤道上での上昇・下降パターンだけでなく、赤道の南 北にも下降・上昇パターンが現れる。 上昇している場所の南北に強い下降流が形成される。 下降流と言うことは、その場所の圧力は高くなる。つ まり、晴天が続く。つまり、赤道の南北に晴天域（砂 漠）ができる。 小笠原高気圧は、赤道での上昇流の反動でできるもの。 小笠原高気圧のすぐ南はインドネシア付近。つまり、 エルニーニョの状態になると、インドネシア付近の上 昇流が弱くなるから、下降流も弱くなる。小笠原高気 圧も弱くなってしまう。小笠原高気圧の西半分の南風 は日本に吹き込む。その南風が弱くなったら・・・。 日本は、寒くなるよね。これが、エルニーニョになれ ば冷夏の理由。 ケルビン波と日本の気候が関係している！ ケルビン波と黒潮接岸による急潮も関係している。

20 赤道を挟んで、北半球ではコリオリ力は運動の右方向 に、南半球では左方向に働く。赤道は岸と同じ役割を 果たす。ならば、赤道に沿ったケルビン波が存在する はずである。北半球では赤道（仮想の岸）を右手に、 南半球では左手に見て伝播する。 赤道付近では東風（貿易風）が吹いている。この貿易 風が赤道付近で暖められる表層水を西（インドネシア 付近）に押しやっている。 赤道上ではケルビン波が東向きに伝播するので、西に 溜まった暖かい水（水位は高い）は東にゆきたい。 もしも貿易風が弱まり、ケルビン波に伴う流れのス ピードが貿易風によって西に寄せられている流速に 勝ったら、どうなるか？ インドネシア付近の暖かい水は東に流れ出す。 この状態が、エルニーニョ！沿岸海洋学も地球規模の 気候変動も同じ法則に支配されている。