自動車を運転していて怖いのは、視界がきかなくなる時だ。対向車の跳ね上げた路面の水が不意にフロントガラスに降ってきて視野をふさがれ、一瞬パニックになりそうになった経験がある。
視界を妨げる気象現象の一つに霧がある。霧は前方を見えなくするだけでなく、自分がどこにいるかさえ見失わせるので、交通にとっては厄介な存在だ。
1998年12月1日の明け方、福島県会津若松市近くの磐越自動車道で、車両16台が巻き込まれる多重衝突事故が発生し、2人が死亡、30人が重軽傷を負った。当時、事故現場付近は霧に包まれており、これが事故を誘発したとみられている。今回は、交通障害を引き起こす霧、なかでも内陸の盆地に発生する霧を取り上げる。
霧発生のメカニズム
霧と聞いて何を連想するだろうか。幻想的でロマンチックな風景だろうか。陰うつで暗いイメージだろうか。
霧は大気中に浮遊する微水滴によって視程（見通せる距離）が低下する現象である。気象観測では、視程が1キロメートル未満の場合を霧、1キロメートル以上の場合をもやという。霧の中では湿度が100％に近いが、もやの場合の湿度は80～90％程度である。また、視程の低下をもたらす原因が水滴ではなく乾いた微粒子の場合は煙霧という。
空気中に含まれ得る水蒸気量には限度があり、いっぱいまで水蒸気の含まれた状態が湿度100％である。これを「飽和」という。図1の曲線は気温と飽和水蒸気量の関係を模式的に描いたもので、飽和水蒸気量は気温が高いほど大きい。曲線の右下方は未飽和の領域であり、左上方は過飽和の領域だ。
霧が発生するのは、地表近くの空気が水蒸気に関して飽和した状態となる時である。それが実現するためには、水蒸気量が増加するか、もしくは気温が下がる必要がある。
例えば、ある場所の気温と水蒸気量が図1のA点で示されるとしよう。そこの空気が、気温を保ったまま水蒸気の補給を受けるとする。すると、A点は図上で上方にシフトしていき、飽和水蒸気量曲線にぶつかって飽和する。これが、霧発生の第1のメカニズムである。
また、図1のA点で示される空気が、水蒸気量を保ったまま気温が下がるとする。すると、A点は図上で左方向にシフトしていき、飽和水蒸気量曲線にぶつかって飽和する。これが、霧発生の第2のメカニズムである。ちなみに、この場合に飽和した温度を「露点温度（または露点）」という。
霧の発生においては、この二つのメカニズムのいずれか一方、もしくは両方が関与する。
川霧・盆地霧・海霧・山霧
図1を用いて霧発生のメカニズムを述べたが、図1だけでは実感しにくいかもしれないので、具体例を挙げよう。
第1のメカニズムは、風呂場に似ている。風呂場に漂う湯気は、湯面から立ち昇る水蒸気が凝結して微水滴になったものである。実際の大気中で見られるこれに似た現象は、例えば川霧である。川霧は、水温が気温より高いとき、水面から蒸発した水蒸気が凝結してできる。この種の霧を「蒸気霧」という。
第2のメカニズムによる霧の代表格は、盆地霧などと呼ばれる内陸地方の霧である。この霧を発生させる気温低下は、放射冷却によって起こる。放射冷却とは、地表面からの赤外線放射によって地表の熱が奪われ、地表に接する大気の温度が下がることをいう。放射冷却は風の弱い晴天の夜間に発達し、特に盆地やくぼ地のような寒気のたまりやすい地形のところで強まる傾向がある。
放射冷却を主因とする霧は「放射霧」と呼ばれるが、盆地霧はその大半が放射霧である。表1に、内陸の主な盆地における平年の月別霧日数を示す。盆地霧は秋に多い。俳句の世界では、「霧」は秋の季語である。
第2のメカニズムによる霧には、海上に発生するものもある。日本近海で、春から夏にかけて定常的に見られる海霧は、南から流れ込んだ暖気が低温の海面に触れて冷却され、水蒸気が飽和して微水滴となってできたものが多く、「移流霧」と呼ばれる。
このほか、大気中では、上昇気流により雲ができる「断熱膨張」と呼ばれるメカニズムこそ、第2のメカニズムそのものである。気流が山にぶつかり、斜面を滑昇する流れによって雲ができることは多い。そのとき山にいる人は、山霧に包まれたと感じるが、それは雲の中に入っているのである。
ここまで、霧発生に至る二つのメカニズムを述べた。実際の霧の発生は、二つのメカニズムが複合していることも多く、単純ではない。
会津盆地
1998年12月1日の事故現場は、会津盆地の中央に位置する。図2に、会津盆地の位置を示す。
会津盆地は福島県西部にあり、南北約20キロメートル、東西約10キロメートルの広がりを持つ。盆地の平均標高は約200メートルであり、土地利用は大部分が水田である。
磐越自動車道は、会津盆地の中央部をほぼ東西に貫いている。事故は、上り線（東行き方向）の122.8キロポスト（kp）付近で起きた。現場付近の拡大図を図3に示す。事故現場の東約1キロメートルのところを一級河川阿賀川が南から北へ流れている。阿賀川は、県境を越えて新潟県に入ると阿賀野川と名前を変え、日本海へ注ぐ。
図4は会津盆地内の会津若松市における月別霧日数（1981～2010年の30年平均）である。会津盆地でも、他の盆地と同じく秋の霧日数が多いが、冬に入った12月の霧日数が11月、10月と肩を並べるほどに多いことが注目される。
雲域の間隙
多重衝突事故は、1998年12月1日午前5時50分に発生した。
当日の地上天気図を図5に示す。事故発生の約3時間前の1日3時の地上天気図を見ると、秋田付近と本州の南に、それぞれ前線を伴う低気圧があり、会津盆地は両者に挟まれている。このような気圧配置のとき、会津盆地では風向が定まらず、風はほとんど吹かない。事故の約3時間後の1日9時の地上天気図を見ると、北方にあった前線が南下して会津盆地にさしかかっている。
当日の気象衛星画像を図6に示す。
1日3時の気象衛星画像を見ると、南の低気圧と前線に伴う雲域が北東側に大きく広がり、会津盆地もこの雲域に覆われている様子が分かる。ただし、会津盆地は雲域の西の縁に近く、降水は観測されていない。秋田付近の低気圧と前線に伴う雲域の主体は前線の北側にあるが、まばらな雲域が山形県沖の日本海に見られる。
事故の発生時刻に近い1日6時の気象衛星画像を見ると、南の低気圧と前線に伴う雲域の移動（東進）が速く、会津盆地はすでに雲域から抜けている。
事故の約3時間後の1日9時の気象衛星画像では、北方の前線に伴う雲域の南縁が会津盆地に届いている。
これらのことから、会津盆地では、1日3時には南の低気圧と前線に伴う雲域に覆われていたが、間もなくその雲域から抜けた。毎正時の気象衛星画像（図略）によれば、4時には雲域から抜けたことが知られる。そして、北の前線に伴う雲域が南下してくるまでの5時間ほど、会津盆地は上空にほとんど雲のない状態になったのである。
若松測候所
当時、会津盆地の南東部に位置する会津若松市内には、気象庁の若松測候所があった。余談だが、筆者はかつて気象大学校の学生時代に、若松測候所を2度訪ね、夜間の気象観測を見学がてら泊めてもらった経験がある。
若松測候所の観測記録によれば、12月1日3時の天気は「くもり」で、全天が雲に覆われ、湿度は99％と高く、視程は1.5キロメートルで、もやが発生していた。風は西北西1.2メートル／秒と弱く、気温は摂氏3.8度であった。
その後、1日4時過ぎから気温が下がり始め、6時には摂氏1.5度まで下がり、湿度は100％を示した。6時の雲量は全天の4割に減少し、視程は8キロメートルに回復、天気は「晴れ」となった。風速は0.2メートル／秒で、静穏（風向なし）と記録されている。
若松測候所では、1日6時34分に、この日の最低気温となる摂氏1.1度を記録した。その後は日が照り始めて気温が上昇し、湿度が下がり始めた。9時の気温は摂氏5.1度、湿度90％、雲量は全天の5割、視程8キロメートル、天気「晴れ」、北北西の風1.8メートル／秒で、弱いながら北寄りの風に変わった。そして、9時35分からしゅう雨が観測されている。
事故現場の気象
本事例のような大事故では、現場の気象状況を知りたいところだが、事故現場に気象測器は設置されておらず、周辺のデータから推定するしかない。現場に最も近い気象観測データは、当時の日本道路公団が現場の東約1.3キロメートルの場所に設置していた気象計のデータであった。これを解析した山本・小山田（2000）によれば、当該地点では1日5時30分ごろに気温がやや急激に下がり、気温が路温よりも低い状態となった。これと同時に視程が150メートル前後まで急激に減少した。また、当時、事故現場の東約1キロメートルのところを流れる阿賀川の水温は摂氏8度以上あったとみられており、気温よりはかなり高かった。
事故発生時、現場付近の視界は極めて悪く、消防署への聞き取り調査などから、最小視程は10メートル前後であったことは確実とみられている（上記論文）。しかし、この霧は会津盆地全体に広がるものでなく、事故現場を含む数キロメートル四方程度の範囲に限られていた。実際、事故現場の南東約7キロメートルに位置する若松測候所では、霧（視程1キロメートル未満）の状態に至っていない。
本事例の事故現場は、会津盆地の底にあたり、付近には阿賀川が流れている。そのような条件下で、1日4時過ぎから上空に雲がなくなり、放射冷却により気温が下がり始め（霧発生の第2のメカニズム）、盆地内の空気は飽和に近づいた。その時、阿賀川の上では気温より水温が高く、水面から蒸発した水蒸気が冷やされて霧が発生し始めたと考えられる（霧発生の第1のメカニズム）。また、川の上には、水面からの熱と水蒸気の供給により、局所的に暖かく湿った空気が形成される。
そのようなところへ、周囲から、放射冷却により冷やされた盆地内の空気が流れ込んできた（1日5時30分頃のやや急激な気温低下）。事故現場付近は盆地の底になっているからである。その冷気が川の上の暖湿気と混合すると、霧の発生は一層促進される。それは、図1の飽和水蒸気量曲線にからくりがある。
図7は図1と同じだが、A点の他にB点、C点を加筆した。二つの気塊A、Bは、未飽和ながら湿っていて気温が異なる。このA、Bが混ざり合うと、混合後の気塊Cは飽和水蒸気量曲線の左上の、過飽和の領域に入ってしまう。飽和水蒸気量曲線が下に凸の形をしていることがミソなのである。混合により過飽和となった水蒸気は凝結し、霧となる。
もうお分かりのように、Aは川の上に形成された局所的な暖湿気、Bは放射冷却で冷やされ周囲から流れ込んできた冷気に該当する。こうしたメカニズムで発生する霧は「混合霧」と呼ばれる。
このほか、川の温かい水面の上に弱い上昇気流が発生し、雲ができるのと同じ原理で霧が成長することもある。
このように、通常は「放射霧」として分類され、霧発生の第2のメカニズムである放射冷却が主因とみなされる盆地霧ではあるが、実際に霧ができる段階では、「蒸気霧」（第1のメカニズム）や、上昇気流に伴う断熱膨張（第2のメカニズム）、さらには「混合霧」という第3のメカニズムが関与したとみられることも多い。
おわりに
以上述べたように、霧発生のメカニズムは非常に複雑で込み入っており、これをきめ細かく把握し予測することは困難を極める。気象庁が行う濃霧注意報は、仕組みとしては市町村単位で発表できるようにはなっているが、実際には全県一括か、せいぜい海岸と内陸に分けて発表するのが技術的にみて精一杯である。ちなみに、気象庁の濃霧注意報は、陸上については視程100メートル以下を基準としている地域が多い。
自動車が高速で走行する高速道路においては、濃霧はたとえ短距離・短時間であっても危険である。霧に関する通行止めの目安として、地域によっては視程70メートルあるいは50メートルといった数値基準が決められているところもある。放射霧の発生はある程度の予測が可能なので、発生ポテンシャルが高い場合は視程の監視を強化し、盆地の底の川沿いなどとくに濃霧となりやすい場所では、手遅れにならないタイミングで通行止めなどの通行規制を実施することが肝要である。
参考文献
山本哲・小山田一夫（2000）：会津盆地における局地的濃霧の発生，気象庁研究時報
