海の高さで、海の熱がわかる？

01

3つの年を比べる。赤い海は何を表す？

NASAは2026年10月23日、1997年・2015年・2026年のエルニーニョを海面高度から比べる解説を公開しました。掲載図の観測日は、それぞれ1997年10月13日、2015年10月12日、2026年10月12日です。10月23日に海全体を撮影した写真、という意味ではありません。

根拠：NASA Earth Observatory [EN-S01]

比較の対象は、基準に対して海面がどれだけ高いかを表す「海面高度偏差」です。NASAの図では、2026年と1997年は中央・東部赤道太平洋の高い海面が南米側まで延び、2015年とは分布が異なります。ただし、この形が似ていることから、今後の天候まで同じになるとは決められません。

根拠：NASA Earth Observatory [EN-S01]

02

宇宙からの物差しは、電波の「往復時間」

高い波が見えたから海面が高い、と判断するわけではありません。レーダー高度計は海面へ電波を送り、戻ってくる信号を調べます。出発から帰着までの時間に電波の速さを掛ければ往復の道のりになります。片道の距離は、その半分です。

根拠：NASA/JPL [EN-S02]

たとえば計算練習として、Hが1000m、片道距離rが999mなら、hは1mです。海面が10cm上がり、衛星の高さが同じなら、rは10cm短くなります。高さを直接読むというより、2つの大きな距離の差を求めています。この1000mは実際の観測衛星の軌道高度ではありません。

実際には衛星も動き、海面も波立ちます。水蒸気や電離層は電波の進み方を変えるため、遅れの補正が必要です。衛星の位置を正確に求める作業も欠かせません。基準面には地球の形を近似した面などが使われ、重力や海流による凹凸も区別します。たった1回の反射だけで海を精密に測り終えた、と読むのは早すぎます。

根拠：NASA/JPL [EN-S02]NASA/JPL [EN-S03]

03

暖かい水は、どれくらい海面を持ち上げる？

海水が暖まると、一定の条件では、同じ質量の水が占める体積が増えます。熱膨張と呼ばれる変化です。深いところまで暖まれば、表面の温度変化が同じでも、膨らむ水の量は多くなります。だから海面の形には、表面だけでは見えない内部の情報も表れます。

根拠：気象庁 [EN-S04]NOAA/NCEI [EN-S06]

ここでは海の一部を、横の面積が変わらない水柱として考えます。横から水が出入りせず、厚さDの層だけが一様に暖まる、という計算用の模型です。現実の海をこの容器に閉じ込められるわけではありませんが、何が高さを左右するのかは整理できます。

仮にαを1℃当たり0.0002、Dを100m、温度上昇を1℃と置くと、0.0002×100×1＝0.02m、つまり2cmです。小さな割合でも、100m分を積み上げるとcmの変化になります。係数も条件も説明用に置いたもので、2026年の太平洋を測った数値ではありません。

この模型では、100mを2℃暖めても、200mを1℃暖めても、上昇量は4cmです。同じ高さの変化を生む温度分布は1つではありません。表面の高さだけから、何mの深さが何℃変わったのかを一意に決めることはできないのです。

04

「いつもより高い」は、引き算でつくる

海面の高さそのものと、普段からのずれは別の量です。身近な例なら、今日の気温が25℃という情報と、その季節の基準より3℃高いという情報では、伝わる意味が違います。海でも、何との差を取ったのかによって、目立つ変化が変わります。

計算の練習として、ある地点の基準を12cm、今回の値を15cmとすれば、偏差は＋3cmです。別の地点で基準も今回の値も大きくても、その差が小さければ偏差は小さくなります。色の濃い地点が、地球上で絶対的に最も高い海面とは限りません。

NASAは今回の比較図で季節変動と長期傾向を取り除いたと説明しています。エルニーニョのような変動を比べやすくするための処理です。その図から世界全体の長期的な海面上昇を読み取ろうとすると、取り除かれた成分を見落とします。何を残し、何を除いた図なのかを、凡例や説明文で確かめる必要があります。

根拠：NASA Earth Observatory [EN-S01]

気象庁の海面水温の監視指数にも、基準をどう設定して長期変化と区別するかという工夫があります。ただし、これは水温の指数の話です。NASAの海面高度偏差とは、測っている量も処理も同じではありません。

根拠：気象庁 [EN-S05]

05

海と風が、お互いの状態を変える

赤道太平洋では、東から西へ吹く貿易風が暖かい表層水を西側へ寄せています。風が弱まると暖水が東へ広がりやすくなり、東部で冷たい水が上がってくる働きも弱まります。変化した水温分布は大気の循環に影響し、風の変化に戻ってきます。海と大気が結び付いて変動するのが、エルニーニョを理解するうえでの要点です。

根拠：気象庁 [EN-S04]気象庁 [EN-S05]

風呂の湯を片側へ寄せる例は、水が再分配される感覚をつかむ助けにはなります。ただし海は、回転する地球上で、深さや密度の異なる水が動く広大な流体です。水槽の往復運動だけで周期や強さを予測することはできません。発生のきっかけも1つの要因だけで説明しきれるわけではありません。

根拠：気象庁 [EN-S04]

06

高さから原因へ。逆向きの推理を確かめる

原因から結果を計算するなら、「この層を暖めたら何cm膨らむか」と問えます。観測では反対に、「このcmの変化を生む内部の状態は何か」と考えます。このように結果から原因や内部を推定する問題を、逆問題と呼びます。先ほどの2通りの模型が示したように、答えが1つに決まらないことがあります。

現実には塩分の違いも密度を変えます。海流による水の移動や重力の分布も海面の形に関係します。そこで、海中を浮き沈みするArgoフロートの温度・塩分観測などと組み合わせます。衛星は広い範囲の海面の形を、海中の計器は深さ方向の状態を調べ、互いに足りない情報を補います。

根拠：NASA/JPL [EN-S03]NOAA/NCEI [EN-S06]国際Argo計画 [EN-S07]

複数の観測を使えば、どんな推定でも正しくなるわけではありません。海中観測が少ない場所や時期、計器の誤差、計算で置いた条件が結果に残ります。NOAAの解説も、海洋の熱量の評価には水温測定と観測の空間・時間分布に由来する不確実性があると述べています。

根拠：NOAA/NCEI [EN-S06]

07

1997年に似ている。それでも未来は別に確かめる

過去の年と比較する価値は、似ている点と違う点を整理できることです。海の形が似ていれば、過去の知識を手掛かりにできます。しかし、形が似ているという観測上の共通点から、地域ごとの雨や気温の経過まで一致するとは言えません。NASAの今回の解説も、影響の現れ方はまだ確定していないと留保しています。

根拠：NASA Earth Observatory [EN-S01]

予測を読むときは、何を、どの地域について、いつまで予測しているのかを確かめます。「強いエルニーニョになる確率」と「住んでいる町で大雨になる確率」は、対象の違う問いです。今回の記事では、個別地域の天候や災害の予報は行いません。

海面の数cmを読むには、電波の往復、基準面の選択、引き算、海水の物理、別の観測との照合が重なっています。図の赤い部分を見つけた後に、何の量で、何との差で、どこまで確かめられたのかをたどると、研究者が何を知ろうとしているのかが具体的になります。