「JPCZ」。何やら難しそうなアルファベット4文字略語だが、今冬はテレビのニュースにも頻繁に登場している。Jは日本海（Japan sea）、Pは寒帯気団（Polar air mass）、Cは収束（Convergence）、Zは帯状の領域（Zone）である。正式名称を「日本海寒帯気団収束帯」という。これは英名を和訳したものではない。1988年に和名と英名が同時に提唱された。提唱者は、当時、東大海洋研究所教授の浅井冨雄である。生粋の専門用語がどれだけ一般の人に受け入れられるのか、興味深い。
寒波が襲来して日本海側で大雪が降るとき、多くの場合はこのJPCZが関与している。たとえば、2020年12月中旬の寒波では、東北地方から北陸にかけての日本海側の山間部で総降雪量が2メートルを超え、新潟県や群馬県の関越自動車道で多数の車両が立ち往生するなどの被害が発生したが、日本海にはJPCZに伴う発達した降雪バンドが出現していた。また、同年12月30日から翌年1月初めにかけても、日本海側でJPCZの関与する大雪被害があった。今回は、強い降雪をもたらすJPCZに焦点を当てる。
冬型の気圧配置
冬の天気図で代表的な気圧配置は「西高東低型」と呼ばれるもので、「冬型」ともいう。冬型の気圧配置では、日本列島の西側に高気圧があり、東側に低気圧があるから、日本付近の等圧線は縦縞（たてじま）模様で、天気図を描くのはそれほど難しくないと思われるかもしれない。
以前は、中学校の理科で、ラジオの気象通報を聞いて天気図を描く実習が広く行われていた。読者の中には、冬型の気圧配置の天気図を描いた経験のある方もおられるに違いない。冬型の気圧配置の天気図を描くとき、難しいのは日本海の等圧線の描き方である。日本海は大陸と日本列島に挟まれた海だが、頼りになる観測データが少ない。そこで、日本海を隔てた両岸を見比べ、同じ気圧値の地点を見つけて、えいっ！とばかり、両側をほぼ直線で結べば、それは文字どおり気圧の等しい点を結んだ線にはなるが、気象はそれほど単純ではない。
図1は札幌管区気象台のホームページに載っている概念図で、本連載で過去にも引用したことがある。この図は冬の季節風によって日本海側で雪が降るしくみを表しており、似たような図が中学校の理科の教科書にも載っているから、何を言わんとしているかは読者もよくお分かりであろう。しかし、この図は日本海の鉛直断面図上の雲の様子が描かれたに過ぎない。
気象衛星の無い時代、図1に描かれている雲が冬の日本海でどのように分布しているかは、想像の域を出なかった。だから、冬型の気圧配置の天気図で、日本海の等圧線を描くのは、気象のプロといえども手探りの状態であった。やがて、気象衛星が登場し、冬の日本海を筋状に埋め尽くす雲が映し出されたとき、人々はその美しさに感動した。それと同時に、冬の日本海は決して一様ではないことが分かり、ただ単純に縦縞模様の等圧線を描いた天気図では説明のつかない現象がたくさん見つかってしまった。
収束帯状雲
気象予報の現場に気象衛星資料が登場したのは、1960年代の後半である。その当初から、冬季の日本海には、季節風に伴う無数の筋状の雲列が並ぶ中で、ひときわ発達した太い雲帯が現れることが注目された。図2は、1972年に岡林俊雄（当時気象庁予報官）が公表した冬季の雲パターンの模式図である。この図では、JPCZに伴う雲帯が「convergence band cloud」と表示されている。岡林はこれを「収束帯状雲」または単に「収束雲」と呼んだ。当時はJPCZという名称がまだなかった。
図2では、「convergence band cloud」が2本描かれている。1つは、朝鮮半島の付け根の部分から東南東方向へ、本州の日本海側に達する雲帯であり、もう1つは、北海道の西岸沖に、南北走向に連なる雲帯である。この2つの場所は、発達した太い雲帯が現れやすいところである。これらの雲帯のところでは、風と風が衝突し、収束が起きているように思われた。気象用語で「収束」とは、風が集まるという意味である。雲帯の長さからみて、それは収束線あるいは収束帯をなしているとみられた。実は、1988年に浅井が提唱した「日本海寒帯気団収束帯（JPCZ）」は、冬季、日本海に発達した太い雲帯を生じさせる収束帯の総称である。したがって、図2に描かれているconvergence band cloudは、２本ともJPCZに相当する雲帯ということになるが、最近では朝鮮半島の付け根付近から生じるものだけをJPCZと呼ぶ向きが多いようである。
現象の本質を描く
冬型の気圧配置で、しかも図2のような雲帯が存在しているとき、日本海の等圧線はどのようになっているのであろうか。もはや、単純な縦縞模様の西高東低型でないことは言うまでもない。
図3に、岡林俊雄による1969年の解析例を示す。図3左は当時の気象衛星赤外画像である。静止気象衛星「ひまわり」が打ち上げられる前の時代であり、米国の極軌道衛星ESSAが撮影したものである。間宮海峡から北海道の西方にかけて南北に連なるAと、朝鮮半島の付け根から北陸にかけて連なるB（いずれも白抜き大文字）の、2本の雲帯が現れている。このときの気圧配置を、岡林は図3右のように描いた。A、Bの2本の雲帯の位置に不連続線が破線で記入され、そこが気圧の谷となるように等圧線が描かれている。右上に小さく示した気象庁の公式の解析とは、様相がかなり異なっている。ここで、不連続線とは、風や気温などが異なる境界線をいう。
岡林は、観測データに基づき、細心の注意をもって図3右を解析したと思われる。日本海の海上に観測データが豊富に存在するわけではないから、自説に都合のいいように想像力たくましく主観的に描いたとの批判があるかもしれないが、図3左の気象衛星画像は岡林の解析の正しさを物語っている。当時、気象衛星画像に現れた雲分布の特徴を天気図に反映させる技術が確立していない状況下で、現象の本質を見抜く岡林の洞察力が図3右の解析を生んだと言うべきである。いや、図3右の解析でさえ、気象衛星画像の特徴を十分に表現しきれていないかもしれない。
北陸不連続線
冬型の気圧配置に伴う北陸地方の大雪に、「山雪型」と「里雪型」があることは、以前から知られていた。山雪型は、縦縞模様の等圧線が比較的フラットで、季節風がまともに日本海側に吹きつけ、山地で大雪になるタイプである。それに対し、里雪型では、等圧線が日本海で曲率を持ち、季節風は弱く、平野部で大雪になる。そして、里雪型の場合には、しばしば沿岸部に不連続線が見られることが指摘されていた。北陸地方の沿岸部に見られるこの種の不連続線には「北陸不連続線」という名称がつけられていた。
図4に、岡林が解析した北陸不連続線を示す。1970年の事例である。何を隠そう、従来、北陸不連続線と呼ばれてきたものは、JPCZを局所的に見ていたのである。そして、JPCZに伴う顕著な雲帯が本州の日本海側にかかる状態のとき、等圧線は日本海で曲率を持ち、里雪型の大雪になるというわけだ。
石狩不連続線
朝鮮半島の付け根付近から生じる発達した雲帯と並んで、やはり冬型の気圧配置のときにしばしば現れる北海道西岸沖の雲帯に目を移してみる。この雲帯は、しばしば南端が北海道の陸上に侵入する。また、雲帯の全体が東西方向へ移動し、北海道に近づいたり離れたりするほか、北海道に上陸することもある。北海道西岸沖の雲帯も、「北陸不連続線」と同様に不連続線を伴うのが常で「石狩不連続線」の呼称がある。ただし、北陸不連続線ほどの知名度はない。
図5は、図3右の北海道付近を岡林が詳細に解析したものである。太実線で示された不連続線は、南端が東方向に屈曲して北海道西岸に達している。不連続線を北へたどって行けば、大陸とサハリンに挟まれた間宮海峡に端を発していることが分かる。これが石狩不連続線の正体である。
冬季に北海道西岸沖にしばしば形成される南北走向の雲帯は、最初にこれに注目した者の名前にちなんで「岡林バンド」と呼ばれることがある。最近では、これがJPCZと呼ばれることはほとんどなくなった。
この雲帯については、本連載の「200万都市を脅かす降雪バンド」（2022年2月）の中で、筆者の解析を紹介した。約200万の人口を擁する札幌市にとって、冬季、北海道西岸沖に形成される雲帯「岡林バンド」は、都市機能を脅かす「ドカ雪」（集中降雪）をもたらす危険な存在であり、油断することができない。
2020年12月の事例
ここまで、昔の事例ばかりを見てきたが、冒頭で言及した2020年12月の事例を図6に掲げる。このときは、朝鮮半島の付け根付近を起点とする雲帯と、北海道西岸沖の雲帯が同時に発生していた。
30日12時の気象衛星可視画像（図6左）では、朝鮮半島の付け根付近（A）に端を発する雲帯が南南東にのび、ウルルン島の南西側（B）をかわして東へ向かい、隠岐島付近には雲渦（C）も見られ、若狭湾沖（D）にまで連なっている。雲帯の両側の筋状雲は走向が異なり、北側は北～北東の風、南側は西北西の風が吹いていて、それらが雲帯のところで衝突していることが画像から読み取れる。また、北海道の西にも雲帯が見られ、間宮海峡南部（P）から南へ、積丹半島付近（Q）まで連なっている。なお、この画像では、北海道の中・南部と東北地方は、関東の東にある低気圧と前線の雲に覆われている。
翌31日12時の気象衛星可視画像（図6右）では、前日のA～B～C～Dに相当するものが直線状になった。起点（E）は前日より東側にシフトしたように見える。動画で確認すると、前日のA～B～C～Dはその後普通の筋状雲になり、その東側にあった筋状雲が発達して新たな雲帯に成長したことが知られる。新たな雲帯は北北西～南南東の走向に連なり、その先端は近畿地方北部（F）に達しているが、雲帯としての濃密さは前日のものに及ばない。
一方、前日北海道西岸沖にあったP～Qについては、図6右でも依然として濃密で、北海道付近で前日より発達している。位置は前日より北海道に近づき、宗谷海峡西口（R）から南にのびて、留萌付近（S）から南は北海道の陸上に侵入している。さらに、その下流に目を向けると、苫小牧沖（T）から延々と南東方向に、はるか1000キロメートルも離れた日本の東海上（U）まで、この発達した雲帯は続いていることが注目される。
雲帯の成因
本稿を締めくくる前に、雲帯の成因に触れなければならない。冬型の気圧配置のとき、無数の筋状雲が日本海を埋め尽くす中で、ひときわ太く発達した雲帯が形成されやすい場所は決まっている。それはなぜか。
それは、地理的条件によるところが大きい。朝鮮半島の付け根付近を起点とする雲帯は、その上流側の朝鮮半島北部にある山岳（長白山脈）による気流の乱れに端を発した不連続線が下流側に延々とのび、その線上で気流が収束して強い上昇気流が生じることによって形成・維持されるものである。だから、雲帯の起点の位置は大体決まっており、季節風の卓越風向によって雲帯の走向が変わり、雲帯が本州に到達する場所も変わる。
北海道西岸沖の雲帯については話がやや複雑である。雲帯の起点は間宮海峡や宗谷海峡西口付近であることが多い。そこは、山岳の風下というよりは、沿海州とサハリンに挟まれた地峡で、対馬暖流の最下流部にあたり、海面水温が両側より高くなっているところである。雲帯が南北走向に連なることについては、東側に北海道の陸地があり、冬季はそこが日本海より低温になることから、北海道の西岸沖が低圧部になりやすく、そこに収束線ないしは小低気圧が形成される。オホーツク海や間宮海峡が海氷に覆われる時期には、シベリア、サハリン、北海道が海氷域を介して陸続きのような状態になるから、その傾向が一層顕著になる。これも、地理的条件のなせる業である。
おわりに
JPCZ（日本海寒帯気団収束帯）は、冬季、大陸からの寒気吹き出しに伴って日本海に形成される収束帯のうち、明瞭で顕著なものをいう。異なる気団の境界に形成される「前線」と異なり、同一気団（この場合は寒帯気団）内に形成されることから、「寒帯気団収束帯」の名がある。出現位置についての条件はないが、最近は朝鮮半島の付け根付近から南東方向にのびるものをこの名称で呼ぶことが多い。このほか、北海道西岸沖にも、発達した雲帯を伴う収束帯がしばしば現れる。ここで、「JPCZ」は収束帯の名称であって、雲帯の名称ではないことに留意しなければならない。気象衛星画像を用いて説明する際には注意が必要である。
JPCZに伴う発達した雲帯は、その位置や走向、収束の強さなどが常に変化するから、予測の難しい現象の1つと言える。雲帯の下では、降雪強度が１時間に数センチメートルにも達するから、これが数時間以上にわたって停滞すると、道路・鉄道・航空交通や農林業、電力設備を始め、高度化した社会機能の維持に深刻な影響が及ぶ。日本海側の各地では、冬季にはJPCZの動向に目が離せない。
参考文献
浅井冨雄（1988）：日本海豪雪の中規模的様相，天気35巻第3号
岡林俊雄（1972）：気象衛星からみた雪雲と降雪についての研究への利用，気象研究ノート第113号
