冬季雷のイメージ

「地震、雷、火事、親父」という慣用句がある。人々に恐れられているものを並べた言い回しだが、この言葉が多くの人に知られるようになったのは、七五調で語呂が良いからだろう。最後に「親父(おやじ)」が入っていることには疑問を感じる向きも多く、別の言葉に言い換えられたりもする。それ以外の3つがどうして恐れられるのかを考えてみると、予測が難しい上に、自分の力では防ぎようがないからではないか。その中に「雷」がある。

雷は夏のものというイメージがあるかもしれない。しかし、その認識は正しくない。雷は冬にも起こる。いや、その認識も正しくない。冬の方が雷の多い地域もある。日本海側の沿岸部や、伊豆諸島南部がその地域である。今回は、初冬の今ごろの時期に発生する雷について述べてみたい。

雷日数

雷が観測された日数を雷日数という。年間の雷日数、すなわち、わが国で1年間に雷の発生する日数が最も多い地域はどこか。北関東あたりを思い描く人が多いのかもしれないが、実は異なる。図1は、気象庁のホームページに載っている平年の雷日数の分布図である。北関東は年間25日前後で、比較的多いことは確かだが、それは九州と同程度である。最も多いのは北陸から東北地方にかけての日本海側で、年間の雷日数は35~45日に達する。

画像を拡大 図1. 年間の雷日数(1991~2020年の観測に基づく平年値、気象庁による)

図2は、月別の雷日数の平年値のグラフで、北関東の宇都宮と、日本海側の金沢について示されている。宇都宮では、夏の雷が多く、冬は少ない。これに対し、金沢では、夏の雷もそれなりに多いが、冬の雷が圧倒的に多い。この結果、年間の雷日数は、宇都宮の26.5日に対し、金沢では45.1日と多くなっている。

画像を拡大 図2. 月別の雷日数(1991~2020年の観測に基づく平年値、気象庁による)

次に、気象庁のホームページに載っていない図を示す。図3は、日本海側の雷日数の年間最多月を示している。日本海側では秋から冬にかけて雷が多いのだが、発生数が最多となる月は同じではない。日本最北端の稚内では、9月に雷が多い。それ以外の北海道日本海側に位置する留萌、札幌、寿都、江差の各地点、それに青森県の深浦では、雷日数の年間最多月は10月である。さらに、秋田、酒田(山形県)、佐渡島(新潟県)の相川、能登半島(石川県)の輪島では、11月が雷日数の年間最多月となる。そして、新潟県から山陰にかけての新潟、高田(上越市)、金沢、福井、鳥取、境(境港市)、西郷(隠岐島)の各地点では12月の雷日数が最も多く、敦賀(福井県)では1月に最多となっている。このほか、伊豆諸島南部の八丈島でも、夏より冬に雷が多く、雷日数は1月に最も多くなっている。

画像を拡大 図3. 日本海側の雷日数の年間最多月(1991~2020年の観測に基づく平年値による)。S:9月、O:10月、N:11月、D:12月、J:1月。なお、伊豆諸島南部の八丈島でも冬季に雷が多い

 

雪起こし、鰤起こし

図3から分かるように、日本海側の雷日数のピークは、北の地方ほど早く現れ、秋から冬にかけて次第に南下する。この事実は、寒候期における日本海側の雷の発生メカニズムを示唆している。すなわち、日本海側の沖合を流れる対馬暖流の上に、大陸からの寒気が流れ込み、積乱雲が発達して発雷するというメカニズムである。これは、冬の季節風に伴う降雪の説明と共通している。ただし、雷日数のピークは、寒気の強さのピークに一致するのでなく、それより先行し、寒気の流入が強まり始める頃に現れる。

図4は、日本海側の幾つかの地点の平年の月別雷日数のグラフを、北から順に、上から下へ並べたものである。秋から冬に向かって、雷日数の最多月が南下していく様子を黒矢印で追跡した。

画像を拡大 図4. 日本海側の主な地点の月別雷日数(1991~2020年の観測に基づく平年値。ただし、敦賀は1991~2005年)

北陸地方で冬の雷は、「雪起こし」と呼ばれることがある。大雪が降り始める時に雷が鳴ることが多いからである。また、「鰤(ぶり)起こし」とも言われる。雷が鳴ると寒ブリがたくさん獲れる、というわけである。これらは、冬の季語になっている。

 

冬季雷

雷は、積乱雲の中で氷晶(氷の雲粒)とあられが衝突する際に発生した正電荷と負電荷が、雲中に分離して蓄積された時、空気の絶縁を破って放電する現象である。電荷の発生は摂氏マイナス10度付近の層で起こり、また雲頂温度が摂氏マイナス20度以下にならないと雷が発生しないことが経験的に知られている。

日本海で寒候期に発生する積乱雲は、雲頂高度が暖候期の積乱雲より低く、組織化された激しい雷を伴うものとはならない。しかし、寒候期は気温が摂氏マイナス10度となる高度が暖候期より低いので、積乱雲の中で雷の原因となる電荷が低い高度で作られ、それが暖候期より背の低い積乱雲の中に閉じ込められて存在している。このため、冬季の雷放電は、暖候期より地面に近いところで起きる。放電現象の回数は少ないが、1回の放電で中和される荷電量が非常に多く、暖候期の雷の数100倍とも言われる。また、昼夜の別なくいつでも起こり、地上から雲に向けての上向き放電が多いのも特徴である。

このように、初冬期を中心とする寒候期に、特に北陸から東北地方にかけての日本海側の沿岸部で発生する雷は、夏場の雷とは異なる特徴を持っており、「冬季雷」(とうきらい)と呼ばれる。1回の放電だけで終わってしまうことも多いので、「一発雷」と呼ばれたりもするが、その威力は侮れない。筆者の住む札幌でも、冬季、あられを多く含む強い降雪時に雷を経験することがあるが、ドドーンと地響きを立てて大地や建物を揺るがせる。

図5に、電力会社の落雷位置標定システムのデータに基づく夏季と冬季の電撃回数分布を示す。夏季は内陸部で電撃数が多いが、冬季は北陸から東北地方にかけての日本海沿岸で多くなっているのが一目瞭然で分かる。これが冬季雷である。

画像を拡大 図5. 落雷位置標定システムがとらえた電撃回数分布(1992~2001年)。関東電気保安協会による

冬季に、四国や紀伊半島の太平洋沿岸の海域でも電撃数が多いことは、意外に感じられるかもしれない。冬の北西季節風が日本列島の陸地を過ぎ、太平洋上に出てすぐに筋状の雲が発生している様子は、気象衛星画像でしばしば目にすることである。これらの雲が、海岸のすぐ近くから雷を発生させているのかもしれないが、それが陸上で観測されることは少ない。関東の沿岸部で冬季に電撃数がやや多くなっているのは、寒候期、この付近にしばしば形成される「房総不連続線」に伴う雲域によるものと思われる。

雷害リスクの増大

気象庁や気象台が発表する気象注意報の中に「雷注意報」がある。雷注意報は、落雷のほか、急な強い雨、竜巻等の突風、降ひょうといった積乱雲の発達に伴い発生する激しい気象現象による人や建物への被害が発生するおそれがあるときに発表される。この雷注意報は、気象に関連する警報・注意報の中で、発表回数が最も多い。筆者が気象庁に入庁した1970年代には、発表回数のトップは波浪注意報であったが、1990年代以降は雷注意報が多くなった。現在では、雷注意報の発表回数がダントツの1位で、2位は濃霧注意報、以下、強風注意報、大雨注意報の順になっている。

このように、雷注意報の発表が多くなったことには、種々の要因が考えられるが、最大の要因は、雷害リスクの増大である。これは、気象現象としての雷が増加または強化したというより、社会が雷に対して脆弱になったことが大きい。近年の高度情報化社会は、世の中の重要な部分がコンピュータ化、ネットワーク化され、雷に弱い電子回路がたくさん使われ、雷の被害を受けやすくなってしまった。このため、雷の発生する可能性が少しでもあると、気象台は雷注意報を発表するようになった。また、雷を観測する技術や、雷の発生ポテンシャルを予測する技術が進み、気象台は、以前に比べれば、しっかりした根拠をもって雷注意報を発表できるようになった。さらに、たとえば雷被害に関する保険金請求に対し、雷注意報が発表されていることが支払い条件の1つにされるなど、雷注意報が社会のしくみとして定着した面がある。ただし、雷注意報の発表基準が緩すぎないかなどの検証はしっかりなされるべきであろう。

雷による被害には、直撃雷による直接的なものと、誘導雷による間接的なものがある。表1に概要を示す。直撃雷はいわゆる「落雷」で、きわめて危険であり、命を落とすことにもなるが、遭遇する確率は小さい。それに対し、誘導雷は雷現象があれば常に発生しており、遭遇する頻度は高いと言わなければならない。そして、冬季雷による被害は、この誘導雷によるものがほとんどである。

画像を拡大 表1. 直撃雷と誘導雷の概要

雷の予測情報

近年は、雷に関する予測情報がたくさん登場している。こうした動きのきっかけになったのは、本連載の初回(2019年11月)にとりあげた、2006年11月の北海道佐呂間町における竜巻災害、およびその2カ月前に宮崎県延岡市で発生した竜巻による特急列車の脱線転覆事故である。発達した積乱雲に伴う雷や突風は、現象の寿命と水平スケールが小さく、予測はおろか発生を捕捉することさえ難しいものであったが、防災を本務とする気象庁として、この難しい相手を避けて通ることはもはや許されない状況となった。

最初に気象庁が手掛けたのは、竜巻やダウンバーストなどの激しい突風を予測することであった。とはいえ、個々の竜巻やダウンバーストを直接的に予測することは困難なので、発生のポテンシャルを予測する技術を開発し、「竜巻注意情報」の発表を2008年に開始した。これは、「○○県南部は、竜巻などの激しい突風が発生しやすい気象状況になっています」といった文章で発表される、有効時間1時間の情報である。簡単な文章だが、この情報が発表される時には、発達した積乱雲が既に現れていて、激しい突風の発生する可能性が高まった状況にある。

気象庁はさらに、気象レーダーの観測に基づく1時間先までの短時間予測情報(分布図形式)として、竜巻などの激しい突風に関して「竜巻発生確度ナウキャスト」を、また雷に関して「雷ナウキャスト」の発表を、2010年に開始した。雷ナウキャストの例を図6に示す。雷ナウキャストは、1時間先まで10分ごとの雷の活動度(強度)分布を1キロメートルメッシュで予測するもので、10分ごとに更新して発表される。

画像を拡大 図6. 雷ナウキャストの例

現在では、雷に関してこれらの予測情報が利用できる。まだ技術的に発展途上にあり、予測精度に限界もあるが、多くの事例について利用経験を積めば、防災に生かせる有益なシグナルを引き出せるはずである。

おわりに

雨・雪・風・高潮・波浪・洪水・風雪に関しては、現象が激しくなり重大な災害の起こるおそれがある時には、それぞれの現象名を冠した警報が行われる。しかし、雷に関しては、現在のところ、注意報はあるが、警報というしくみが用意されていない。これでは雷防災に関して不十分との意見は以前からあり、筆者も若干検討したことがあるが、警報の新設には周到な検討と入念な準備が必要であり、未だ結論は出ていない。しかし、竜巻注意情報や雷ナウキャストといった情報が新設されたこと自体、雷が人命にもかかわる防災上警戒すべき重要な現象であることを示している。他の「警報のない注意報」の取扱いも含め、防災気象情報の体系の整理は喫緊の課題と思われる。

本稿で述べた、初冬に北陸から東北地方にかけての日本海側に発生する「冬季雷」のような特徴を持つ雷は、世界的にみると非常に珍しく、北欧のスカンジナビア半島西岸などに見られる程度であるという。冬季、摂氏マイナス10度を示す気層が下部対流圏にあり、西側に暖かい水面の存在することが、この特殊な雷の発現を可能にしている。