博多駅筑紫口周辺の道路もひざ上まで冠水した(出典:国土交通省[検証]1999年の災害 https://www.mlit.go.jp/river/pamphlet_jirei/bousai/saigai/1999/html/sete001.htm)

1999(平成11)年6月29日、福岡市は集中豪雨に見舞われた。降水強度が下水道等の排水能力を上回り、行き場を失った大量の雨水が博多駅付近の市街地を覆った(このような態様を「内水氾濫」という)。さらに、付近を流れる二級河川御笠(みかさ)川の氾濫水が加わり、博多駅付近の浸水深は1メートル程度に達した。最も大きな影響を受けたのは地下施設で、地下鉄や地下街などに水が流れ込んだことにより、1名が死亡したほか、地下鉄の運休、受配電設備の水没による機能停止(停電)などの被害があった。

この災害では、都市の地下空間が水害に関していかに脆弱であるかに注目が集まり、以後、「都市型水害」という言葉が盛んに用いられるようになった。本稿では、都市型水害を気象予報の観点から考察する。

都市型水害とは

「都市(型)水害」という概念は、以前からあった。古くは、1958(昭和33)年9月の狩野川台風により、東京西部(世田谷・杉並・中野)の新興住宅地で多くの浸水害が発生し、これが都市型水害の始まりと言われる。その後も、1976(昭和51)年9月の台風第17号による水害、1982(昭和57)年7月の通称「長崎豪雨」、1993(平成5)年8月の台風第11号による東京の地下鉄丸ノ内線赤坂見附駅水没など、都市域における水害は繰り返された。本連載ですでに解説した2000(平成12)年の通称「東海豪雨」(2021年9月2日掲載)においても、典型的な都市型水害の態様が見られた。
9.11東海豪雨―9月の気象災害―

都市型水害は、原因となる大雨が特異なのでなく、都市という「特異な場所」に大雨が降ることによって起きる。都市は、住宅が多く建てられ、人口密度が高い。地面の多くはアスファルトで覆われている。それでいて、都市を流れる川には「親水公園」などと呼ばれる施設が作られて、流路の近くに人が誘導されていたりもする。都市には、浸水時に危険な地下空間(地下鉄、地下街など)が多い。都市の周辺では、昔は人の住まなかった山林や低湿地が開発されて都市に組み込まれ、住宅が作られて人が住むようになった。そのように「特異な場所」である都市に大雨が降ると、都市以外では見られないような被害の様相を呈する。それが都市型水害である。

都市に雨が降るとどうなるか。アスファルトの地面に降った雨水は、地面にしみ込むことができず、地面の上を流れ、側溝や下水道を経て川に入って行く。建物の屋根や屋上に降った雨水も、雨水桝や下水道を経て川に入って行く。都市以外では、かなりの雨水が地面にしみ込んで、地中をゆっくりと流れ、時間をかけて川に入って行くが、それに比べて、都市では雨水が川に入るまでの時間が短く、降雨が川の増水に直結する。通常の雨では、それが問題になることはないが、雨の強さがある程度以上になると、川の水かさが急激に増えて、水難事故が発生したりする。

降雨の強度がさらに増すと、雨水の増加が下水道等の排水能力を上回り、雨水は行き場を失って、浸水が始まる。これが内水氾濫である。大雨の場合は、川の水位も上昇するので、下水道から川への排出ができずに内水氾濫が始まることもある。

危険の潜む都市

都市の大雨でさらに危険なのは、地下鉄や地下街などの地下空間に水が入り込むことである。受電設備や配電盤、自家発電機、コンピュータ・サーバー、倉庫、駐車場、トランクルームなどを地下に置いているビルやマンションは少なくない。それらが水没すると、その機能はほぼ完全に失われる。そもそも、人のいる地下空間が浸水すると、人命に危険が及ぶ。地下空間にいる人は、地上の大雨に気づきにくいから、なおさら始末が悪い。

道路交通においても、アンダーパスなど、窪地になっているところが最初に浸水するので、注意が必要である。自動車などがいつもの調子で侵入していくと、浸水に突っ込んで動けなくなり、これも人命にかかわる。

福岡市を中心とする九州北部で豪雨災害の発生した1999年6月29日には、別の地域でも豪雨災害が発生していた。それは、広島県である。広島市や呉市を中心とする「6.29豪雨災害」については、本連載で既にとりあげた(2020年6月7日掲載の「土砂災害」)。
土砂災害―6月の気象災害―

この災害では、広島市北部の急傾斜の山すそを切り開いて造成された新興住宅地を土石流が襲い、32人の命が奪われた。これも都市型水害の代表的な態様の一つである。被災した本人たちにとっては想定外だったのかもしれないが、わざわざ危険な場所を選び、マイホームを求めてそこに移り住んだ結果とも考えられ、災害に遭うべくして遭ったとさえ言える悲しい出来事である。

 

にんじん状雲

福岡市を豪雨が襲う直前の1999年6月29日3時の地上天気図と気象衛星赤外画像を図1に掲げる。韓国南部の済州(チェジュ)島付近にある低気圧に伴う前線が、九州北部を横切っている。半円の記号で示される温暖前線と、三角形の記号で示される寒冷前線の連結点が対馬海峡にあり、その点と低気圧中心を結ぶ前線が閉塞前線である。温暖前線と寒冷前線の連結点は、温暖・寒冷・閉塞の3種の前線が交わる特異点であり、「閉塞点(へいそくてん)」という名がついている。閉塞点付近では、降水が強まりやすい。

画像を拡大 図1. 地上天気図と気象衛星赤外画像(1999年6月29日3時)

図1(右)の気象衛星画像で雲分布を見ると、西日本全体に雲が広がっている。その中で、閉塞点の北東側にあたる領域に明白色の雲域が広がっており、閉塞点付近で筆の穂先のようにすぼまっている。あるいは、にんじんの先端のようにも見える。このような特徴的な形をした雲域は、専門用語でも「テーパリングクラウド」(先がすぼまった雲という意味)とか、「にんじん状雲」という名前がついており、発達中の、生きのいい積乱雲、なかんずく、集中豪雨や竜巻などを発生させる、特に危険な積乱雲であることを示す。にんじんの先端は必ず雲域の風上側の端にできるので、この時は南西側の東シナ海から暖かく湿った空気が流入していることが分かる。

図1(右)の画像をよく見ると、閉塞点の南西側に小さな積乱雲がライン状に点々と並んで続いている。それらは、先を行く「にんじん状雲」を追いかけるように移動しながら急速に発達し、次々と新たな「にんじん状雲」に変化していく。図1(左)と(右)を見比べれば、「にんじん状雲」の上流側に点々と続く積乱雲のラインは、寒冷前線に沿っていることが分かるであろう。

このように、図1は、九州北部や中国地方西部に集中豪雨の危険が迫っていることを告げている。

線状降水帯

「にんじん状雲」の中身を、もう少し詳しく見てみる。図2は、1999年6月29日4時から2時間ごとのレーダーエコー強度分布を示したものである。何を隠そう、「にんじん状雲」の正体は、本年6月から気象庁が予測情報の提供を開始した「線状降水帯」にほかならない。気象衛星画像で見ると風下側に向かって幅が広がる「にんじん状雲」だが、レーダーエコー分布で見ると気象衛星画像ほどの広がりはない。

画像を拡大 図2. レーダーエコー強度分布(1999年6月29日4時、6時、8時)

「線状降水帯」は、発達した積乱雲が細長く並んだ降水系である。この言葉は、「線」「帯」という形状を表す語を2つ含み、科学的であるべき気象用語としてはお粗末と筆者は考えるが、すっかり市民権を得てしまった。この用語の考案者自身が、線状降水帯は線ではなく帯であると弁明している。つまり、幅があるのだが、その幅が20~50キロメートルであるのに対し、長さはその5倍ほどもあり、細長いのが特徴である。

図2によれば、29日4時には対馬海峡に線状降水帯が見られるが、壱岐島の少し西の部分を境に、走向がやや異なっている。6時になると、線状降水帯がほぼ真っすぐになり、五島列島から壱岐島付近を通っている。4時の画像に見られた折れ曲がりのような部分は北東進し、山口県沖の日本海に達したものとみられる。線状降水帯は、4時から6時にかけて、壱岐島の北東側でやや北上し、壱岐島の南西側で南下した。ということは、壱岐島付近ではほとんど移動していないことになるが、その結果、壱岐島付近で強雨が降り続くことになった。実際、壱岐島では、6時までの1時間に95ミリメートルの猛烈な雨が観測され、前4時間の降水量が237ミリメートルに達した。

このように、線状降水帯では、何らかの原因によって動きが遅くなったり、同じ場所に停滞したりするのが怖い。本事例でその原因となったものは、閉塞点付近の気流のせめぎあいである。閉塞点が、3種の前線が交わる特異点であることは、すでに述べた。

29日8時には、線状降水帯が全体として東進し、五島列島の南から、長崎県、佐賀県、福岡県を経て、山口県にかかっている。8時までの1時間には、佐賀県唐津市で82ミリメートルの猛烈な雨が観測された。移動していても、そのスピードが速くなければ、梅雨期の線状降水帯の下では、降水強度が「猛烈な雨」(1時間降水量80ミリメートル以上)のレベルに達しうる。

猛烈な雨

福岡市が豪雨に見舞われていた1999年6月29日9時の地上天気図と気象衛星赤外画像を図3に掲げる。地上天気図では、低気圧の動きが遅く、まだ対馬に達していない。閉塞点は福岡県付近に描かれている。気象衛星赤外画像では、長崎市付近が「にんじん状雲」の先端になっている。

画像を拡大 図3. 地上天気図と気象衛星赤外画像(1999年6月29日9時)

図4に、29日9時の九州北部の詳細実況図を掲げる。前線に対応する気流の境界線が明瞭に見られ、境界線の南側で南寄りの風がやや強くなっている。境界線が最も北に突出している場所は福岡県で、そこは閉塞点にあたる。降水は長崎県から福岡県にかけて、寒冷前線に相当する気流の境界線に沿って、その北側に見られ、さらにそれを北東側に延長した先の山口県にまで帯状に広がっている。その降水域は線状降水帯を含んでおり、9時までの1時間に、福岡市近郊の篠栗(ささぐり)町で100ミリメートルの猛烈な雨、福岡市で77ミリメートルの非常に激しい雨が観測された。

画像を拡大 図4. 九州北部地方の詳細実況図(1999年6月29日9時)。水色の太実線は気流の境界線、矢羽は地上風(短矢羽:1m/s、長矢羽:2m/s、旗矢羽:10m/s)。色付きの小さな正方形は前1時間内に降水のあった地点、数値は前1時間降水量(mm)

図5に、29日9時~11時の毎正時のレーダーエコー強度分布を示す。降水域が全体としてゆっくりと東進する中で、線状降水帯の集中度が次第に緩み、ぼやけて行った印象を受ける。それでも、10時までの1時間に、福岡県柳川市で91ミリメートルの猛烈な雨が観測された。

画像を拡大 図5. レーダーエコー強度分布(1999年6月29日9時、10時、11時)
 

2時間足らずの出来事

1999年6月29日は、1時間に70~100ミリメートルの雨をもたらす線状降水帯が、九州北部をゆっくりと東進した。大雨が降ったのは福岡市だけではないが、福岡市は、当時約133万人(現在は約162万人)の人口を擁する政令指定都市であるがゆえに、その被害は都市型水害の様相を呈した。

当日の福岡市における降水経過を図6に示す。雨が強まったのは朝7時半頃であり、それも、徐々に強まるのでなく、急激に強まり、10分間に15ミリメートル前後の激しさになった。1日に15ミリメートル降っても雨らしい雨だが、それがわずか10分間に降るのだから、恐怖を感じさせるような降り方である。この強さで降り続けば、1時間降水量が90ミリメートルの猛烈な雨になるが、福岡市では8時半頃に少し弱まった時間があり、最大1時間降水量は79.5ミリメートルにとどまった(8時43分までの1時間)。それでも、これが福岡市における1時間降水量の歴代2位の記録になっている。

画像を拡大 図6. 福岡の降水経過(1999年6月29日5時~12時)

8時半頃に降り方が少し弱まったので、図6の棒グラフはピークが2つになっている。このことから、線状降水帯を構成する積乱雲のセルが2つ福岡市を通過したと思われる。第2のピークは8時40分から9時にかけて見られ、その後、降水は徐々にではなく、急激に弱まった。これが、線状降水帯による雨の降り方というものである。

結局、この日の福岡の大雨は、2時間足らずの出来事であった。図6に示した7時間の総降水量は136.5ミリメートルに過ぎないのだが、被害は甚大であった。

おわりに

1999年6月29日の前夜から当日朝にかけて、筆者が気象庁本庁で夜勤当番に就いていたことは、本連載の「土砂災害」(2020年6月7日掲載)でも触れた。時間をかけてゆっくりと南下する梅雨前線はきわめて危険であり、この日に大雨が降ることはほぼ確実とみられた。この日の朝、前線は福岡市など九州北部に大雨を降らせた後、午後には広島県にさしかかって猛烈な雨を降らせ、顕著な土砂災害を引き起こした。当時、「線状降水帯」という言葉はなかったが、梅雨前線に伴う集中豪雨に際し、降水域が細長い形になることは、昔から知られていた。梅雨前線に沿って発生するから細長い形になるのではない。太平洋高気圧の北縁に形成される、対流の起こりやすい領域は細長い形をしており、それを梅雨前線と呼ぶのである。

梅雨期や秋霖(しゅうりん=秋の長雨)期を含む暖候期には、低緯度の海上から多量の水蒸気が北上してくる。太平洋高気圧の圏内では大気が安定しているので、なかなか対流は起こらず水蒸気が温存される。しかし、それが太平洋高気圧の北側に回り込むと、そこには対流の抑止力の弱い場所が存在し、降雨活動が盛んに起こる。それが梅雨前線や秋雨(あきさめ)前線であるが、その領域は幅の広いものではない。多量の水蒸気を効率よく雨に変えるために、積乱雲は列をなし、降水は狭い範囲に集中する。だから集中豪雨になる。雨が広範囲に降れば、集中豪雨にはならない。

梅雨前線に伴う集中豪雨は、基本的に「線状降水帯」が形成されることによって起こる。この種の予想で難しいのは、「いつ」「どこで」「どのくらい」の見きわめであるが、本連載でとりあげた2つの「6.29豪雨災害」(福岡及び広島)は、対流活動を励起する前線の存在と移動が明瞭で、予想が比較的容易であったと思う。しかし、それでも甚大な被害が発生してしまった。都市域は集中豪雨による被害が大きくなりやすいので、日頃からの備えと、いざという時の対応が肝要である。