今年の3月は17日が彼岸の入り、20日(春分の日)が彼岸の中日で、23日が彼岸の明けである。3月の彼岸の頃になると、すっかり日が長くなって、いよいよ春本番を迎える。日本列島の各地で、次々と桜開花のニュースが聞かれる。最近は桜の開花が早くなり、東京での平年日は3月24日だが、彼岸中に咲き出すことも多くなった。春の彼岸はそんな時節だが、東京では、彼岸になっても雪の積もることがある。
1986(昭和61)年3月23日、関東地方は春の大雪に見舞われた。当時刊行されていた月刊『気象』(日本気象協会発行)の「天気図日記」には次のようにある。「彼岸の大雪。台湾低気圧が発達を続けながら東進。首都圏の内陸部は未明から、都心は夕方から雪。春雷とどろく。東京9、八王子22、河口湖75(いずれもセンチメートル)など。停電、断水、国電ストップ、大島近海で海難10人死。」彼岸を迎えてからの降雪は影響が大きいのだ。今回は、首都圏でのこうした春の降雪について考える。
台湾低気圧
上記で引用した解説に登場した「台湾低気圧」という用語について、気象庁は「台湾付近に発生し、発達しながら北東に進む低気圧」と定義している。ただし、台湾付近と言っても、実際には台湾の北東方の東シナ海南部に発生するものがほとんどである。冬の季節風が弱まり、天気図上で東シナ海付近の等圧線が東西走向になると、この地域で北東の風が卓越するようになるが、そこへ上空の気圧の谷が接近すると等圧線が曲率を持ち、台湾の北東海上に低気圧が発生する。そのとき、東シナ海付近の等圧線の形がお坊さんの頭のように見えることから、昔の予報官たちはこの低気圧を「台湾坊主(たいわんぼうず)」と呼んだ。しかし、このような呼び名は不謹慎だということで、「台湾低気圧」あるいは「東シナ海低気圧」と言い換えられた。さらに、台湾に関しては領土の帰属をめぐって国際政治上の問題があり、気象庁は「東シナ海低気圧」という呼び名の方を勧めている。最近では、「東シナ海低気圧」もあまり使われなくなり、移動経路に着目した「南岸低気圧」という呼称がよく使われている。
図1に、1986年3月21日から23日にかけての地上天気図を示す。気象庁の公式の天気図である。23日21時の図に、低気圧中心の経路と中心気圧の推移をも記入した。23日に関東地方に春の大雪をもたらした低気圧は、12時間ごとの天気図で見ると21日9時に、台湾の北東、石垣島北方の東シナ海南部に現れた。この低気圧は、21日21時までの12時間は北上し、その後は次第に加速して東北東へ進んだ。このように、発生当初に東へ進まず北上成分の大きい動きをする南岸低気圧については、本連載の2023年2月「冬の高潮」において、日本を襲った史上最強の温帯低気圧(2021年2月出現)を紹介したことがある。その際に指摘した事実は、「谷待ち」であった。すなわち、1段北側を移動してくる気圧の谷の接近を待ち、本格的な発達のタイミングを見計らいながらゆっくりと北上するのである。2021年2月の低気圧は、華北から黄海に進んでくる低気圧を迎えるために沖縄の南東海上で「谷待ち」をしたが、本稿で扱う1986年3月の低気圧は、中国大陸から東進してくる上空の気圧の谷(トラフという)の接近を待ちながら石垣島の北を北上した。
温帯低気圧の発達は、対流圏下層の低気圧と、対流圏中~上層のトラフが結びつくことで起きる。これを、低気圧とトラフのカップリングという。低気圧とトラフが結婚するようなものだ。石垣島の北に発生した対流圏下層の低気圧が、すぐには東へ動かず、ゆっくり北上しながら西方からの上層トラフの到来を待つというのは、意味深長な気象のドラマである。図1では、上空(500ヘクトパスカル面)のトラフを淡灰色の太実線で示した。21日21時に華北から華中にかけてのびているトラフは、半日前の21日9時には中国大陸の奥地にあり、まだ距離が遠かった。21日21時の時点でも、トラフは低気圧の西方に1000キロメートルくらい離れているが、これぐらいの位置関係が、低気圧とトラフとのカップリングの始まる距離感である。
その後は、低気圧も東進を開始し、低気圧がトラフの前方を進む形になるが、トラフの東進速度の方が速く、両者の距離は次第に縮まる。最終的に、23日21時になると、トラフは低気圧に追いつき、両者は一体となって低気圧の発達は終わる。こうした一連の気象ドラマが進行していく過程で、関東地方では春の大雪となった。
雪が気温を下げる
春先に南岸低気圧が西方から進んでくる際に、関東地方での降水が雪・雨のいずれになるかは、関東地方の気温で決まる。温帯低気圧は低緯度側の暖気が上昇しながら北上し、高緯度側の寒気が下降しながら南下することによって位置エネルギーが運動エネルギーに転換していく大気中の組織で、暖気と寒気の両方が集まっている。暖気と寒気の境界が前線であり、南岸低気圧の場合に関東地方は前線の北側にあることがほとんどであるから、関東地方は寒気に支配されるように思えるかもしれない。しかし、前線は北側(寒気側)に傾斜した立体構造を持っているので、地表付近は寒気に支配されていても、上空には前線の南側の暖気が流入している。また、前線の北側の寒気の強さは事例ごとに毎回異なり、冬から春にかけては、降水が雨・雪のいずれになるか微妙な気温の場合が多い。さらに、この時期は陸地面の温度が沿岸の海面水温より低く、北~西側に山岳、南~東側に海がある関東地方は、沿岸付近に局地的な前線(沿岸前線という)が生じやすい。そうした種々のことが絡み合って、早春の南岸低気圧による降水の予想は、なかなか難しいものがある。
図2は、関東地方で広く雪やみぞれが降っていた1986年3月23日15時の気象状態で、筆者が解析したものである。この時刻に低気圧は三宅島付近にあり、関東地方に最も接近していた。低気圧中心の北側にあたる関東地方では北寄りの風が卓越し、風速は沿岸部で10メートル/秒を超え、伊豆大島では20メートル/秒を超えていた。はっきりとしたシアーライン(風の境界線)のようなものは見られない。橙色で描いた等温線を見ると、関東地方の大部分で気温が摂氏2度以下になっていることが分かる。南岸低気圧による降水の場合、気温が摂氏2度以上では雨、2~1度ではみぞれ、1度以下では雪と考えてよい。寒気が流入しているというより、上空から落下する雪粒子が融解しながら地上に達しているために、広範囲でこの気温になっていると考えられる。融けつつある降水粒子は大気から融解熱を奪うので、関東地方に摂氏1度前後の低温域が形成されることになる。その意味では、関東地方の場合は、気温が低いから雪になるのではなく、雪が気温を下げていると言える。房総半島の太平洋岸は前線に近く、また海面水温の高い海に面しているため気温が少し高く、沿岸部で気温の傾きが大きくなっている。群馬県南東部(館林付近)と神奈川県南西部(小田原付近)で気温が少し高いのは、山を越えて吹き下ろす風による昇温とみられる。
低気圧の立体構造
1986年3月の事例での低気圧をもう少し調べる。図3は、23日21時の850ヘクトパスカル面高層天気図である。気圧が850ヘクトパスカルを示す等圧面の状態を表している。850ヘクトパスカル面は、気圧が地表(平地)のおよそ85パーセントとなる高さで、対流圏下層を代表する気圧面とされる。図3では、低気圧の接近している関東地方に1260メートルの等高度線がかかっている。昔は高層天気図を気象庁の予報官が手書きで描いていたが、1985年4月からコンピュータによる自動作画で代用することになった。図3はそれを下敷きにしており、黒実線(等高度線)と黒破線(等温線)はコンピュータが描いたものである。しかしながら、よく見ると、図に記入されている各地点の高層気象観測値と整合していない。コンピュータに組み込まれた描画プログラムには、等値線を描くこと以上の意味はないため、温帯低気圧の構造を正しく描いた図になっていない。
そこで、図3に筆者の解析を書き込んでみることにした。まず、前線を記入した。赤細線は地上の前線位置で、図1の地上天気図に描かれた位置をそのままトレースした。そして、850ヘクトパスカル面の前線を、記号を用いて記入した。前線が寒気側に傾斜する立体構造を持っていることは既に述べた。前線面の勾配は急なもので数10分の1、緩やかなものは200分の1くらいで、水平に近いと言ってもいいほど緩やかなのだが、そのわずかな勾配が重要なのである。図3では、地上前線の北側およそ150~200キロメートルの位置に850ヘクトパスカル面の前線を描いた。
そして、等温線を描き直してみた。コンピュータの描いたものは、等高度線にも問題はあるのだが、ここではそれには目をつぶり、等温線のみを橙色線で描き直した。この低気圧は、温暖前線と閉塞前線の北側に沿って、温度の急傾斜帯があり、それが関東の沿岸部にのびている。図2で房総半島の沿岸部にみられた気温の傾きが大きい部分は、6時間の時間差はあるが、図3に見られる温度の急傾斜帯の地上への反映であるかもしれない。この温度の急傾斜帯はまさに立体構造を持つ前線面であって、関東地方の陸上に向かってさらに高度を上げながら続き、その上を前線の南側の暖湿気が勢いよく滑昇して降水をもたらした。ただし、関東平野での前線面の高さは、図3に記入されている館野(茨城県つくば市にある高層気象台)で約3100メートル、12時間前の23日9時には約5350メートルもあって、前線面の下の寒気層が厚く、前線面の上方から落下する降水粒子(雪)が融けきらずに地上に達し、春の大雪となった。
図3におけるコンピュータの描画と筆者の解析の相違に、読者は驚かれたかもしれない。これが、予報作業の自動化、省力化の実態である。コンピュータの作画図から現象を正しく理解することは、ほとんど不可能かもしれない。
おわりに
結局、1986年3月23日の関東地方は、紙一重の違いで大雪になったと言える。南岸低気圧が房総半島の沖合100キロメートルほどのところを通り、中心気圧が970ヘクトパスカル台にまで発達した。当日夜のテレビで、気象庁の主任予報官が取材に答えて、関東近海で温帯低気圧がこれほどまでに発達した例を見たことがない、などと語っている様子が放映されていた。低気圧がこれ以上陸地に近づくと陸上に暖気が侵入して雪にならず雨になり、離れて通ると降水が弱まり大雪にはならない。筆者はこの日の日中、東京都心に出かけたが、路面に積もったシャーベット状の雪が靴にしみ込み、寒さに震えながら帰宅したことを覚えている。
だが、東京での大雪は、本稿でとりあげた1986年3月23日の事例が最晩記録ではないのだ。その2年後、1988(昭和63)年には、4月9日に東京でやはり9センチメートルの降雪を記録しているし、1969(昭和44)年には4月中旬の17日になって2センチメートルであるが積雪を観測している。春は、海面水温が下がっているために、冬の名残りの季節風による日本海側の雪は降りづらいが、関東地方では南岸低気圧による降雪の可能性が4月中旬まで残る。近年、春は高温の年が多いが、降雪の可能性が無くなったわけではない。
参考文献
松本幹:天気図日記 No.365.気象,1986年5月号,日本気象協会.