気象災害というと、台風や発達した低気圧による風水害、あるいは前線による豪雨など、激しい気象現象を想起する人が多いだろう。しかし、高気圧に伴って、静かに、しのび寄るかのように進行する気象災害もある。その代表的なものが霜害だ。都会で暮らす人には、あまり関心を持たれない災害かもしれない。しかし、農業関係者にとっては油断のできない、しかも対策の難しい災害だ。ようやく春を迎え、作物の生育が緒についた矢先のおそ霜（晩霜）は、農作業を振り出しに戻してしまう。今回は、春の晴天の夜にしのび寄る晩霜害を取り上げる。
霜は降りる、露は置く
霜（しも）は珍しい現象ではない。雨かんむりのかぶった漢字が使われ、「降霜」（こうそう）という言葉もあるが、霜は降水ではない。霜は物体の温度が摂氏0度以下でかつ気温より低いとき、物体の表面に触れる空気が冷やされて、空気中の水蒸気が物体の表面に氷の結晶として昇華する現象である。つまり、霜は空から落ちてくるのではなく、その場で生じるものである。日本語では、霜は降（ふ）るとは言わず、降（お）りると表現されるが、気象現象としての霜は、決して降下するものではない。
同じく雨かんむりの漢字が使われる現象に、露（つゆ）がある。こちらは、「降りる」のほかに、「置く」という風情のある表現も使われる。「結露」という言い方もある。露も降水ではない。露も、物体の温度が気温より低いときに、物体の表面に触れる空気が冷やされてできるが、物体の温度が摂氏0度以上のとき、空気中の水蒸気が物体の表面に液体の水として凝結する現象であることが、霜との相違点である。露は、物体の上面だけでなく下面にもできるが、下面にできた露はしたたり落ちてしまうので、「置く」という表現が使われるのであろうか。
霜と露とでは大違い
物体の温度が気温より低いときに、物体の表面に触れる空気が冷やされてできるという点で、霜と露は共通する現象だが、その影響は大違いである。物体の温度が摂氏0度より低いか高いかの、わずかな温度の違いによって、霜になるか露になるかが決まるのだが、その影響は決定的に異なる。露ならば被害は小さいが、霜になれば農作物に大きなダメージが生じる。
気象現象としての霜や露の多くは、晴れた日の夜間に、「放射冷却」と呼ばれる現象によって、地上にある物体の表面温度が気温より低くなったときに発生する。全ての物体は、その表面温度に応じて電磁波というエネルギーを放出しており、地表面からも常時、赤外線と呼ばれる電磁波が空に向かって放出されている。昼間は太陽光として降りそそぐ熱エネルギーが圧倒的に大きく、地表面の温度は上昇するが、夜間は太陽光による加熱がなく、地表面の放出する赤外線によって地表の熱が奪われる。これが放射冷却である。
放射冷却は、地表からの赤外線を遮る雲のない、晴れた日の夜間に顕著となる。放射冷却が顕著に現れるとき、まず地表面とその近くの物体の温度が下がり、次に、それに接する大気の温度が追随して下がっていく。だから、地表面近くの物体の温度は、気温より低くなっている。この温度の高低関係が重要で、この条件が成立したとき、霜や露の発生につながる。そして、地表面近くの物体の温度が摂氏0度より低ければ霜が降り、高ければ露になる。以上が、霜や露のごく大ざっぱなメカニズムである。
霜害の本質
通常の気象観測では、地上約1.5メートルの高さで気温を測ることになっている。気象庁のアメダスなどの観測値は、どれもそうである。だが、放射冷却が顕著に進行しているとき、地表面近くの物体の温度は、地上約1.5メートルの気温より数度低くなっていることに注意しなければならない。晴れた日の夜間の場合、経験的には、地上約1.5メートルでの気温がおおむね摂氏4度以下になると、地表面近くの物体の温度が氷点下になり、露ではなく霜の降りる可能性がある。
では、露ではなく霜が降りると、どうして植物がダメージを受けるのか。それは、霜が降りると、植物の葉や茎の水分が凍結するからである。葉や茎は、水分が凍結すれば組織の機能が低下し、枯死に至る。それは、霜そのものが影響を与えるのではなく、低温が主因であり、葉や茎が低温になって水分が凍結すれば、霜が降りなくても被害が発生する。また、地表面近くの物体の温度が摂氏0度以上で、霜ではなく露が生じた場合でも、その後温度が下がって氷点下になり、露が凍結（凍露＝とうろという）すれば、被害は発生する。その意味では、霜害の本質は「凍害」である（「凍霜害」という言葉もある）。
気象台の霜注意報
春、農作業が始まった頃、テレビの天気予報などで「霜注意報」という言葉を聞くことがある。霜によって農作物に被害の発生する恐れのあるとき、気象台は霜注意報を発表する。気象台が行う霜注意報は農業被害を対象としており、農作物への影響がある期間に限定して発表される。だから、農耕期間以外は、霜が降りると予想される場合でも注意報は発表されない。冬期、積雪のない関東平野などは、ほぼ連日、霜の可能性があるが、農耕期間ではないので霜注意報は発表されない。
主な地域の霜注意報の基準を表1に示す。基準要素には最低気温が用いられ、基準値は摂氏2度から4度の範囲でばらつきがある。これは、それぞれの地域で栽培されている農作物の種類や耐寒性の違いによると考えられる。
表1でお分かりのように、霜注意報の基準に、実施期間が明記されている地域がある（関東以西に多い）。春のおそ霜に関してはどの地域も注意報が出されるが、関東以西では秋の早霜に関する注意報が想定されていない地域がある。これは、農耕期間の終了後に初霜を迎える地域に相当する。
霜注意報の基準に実施期間が明記されている場合、それは、これまでの経験ではそれでよかったということであって、その期間以外でも霜による農業被害の可能性が出てくれば、霜注意報が行われる必要がある。例えば、東京地方の霜注意報の実施期間は4月10日から5月15日までとなっているが、春の訪れが早い年は農作業の開始時期が早まり、4月9日以前でも霜注意報が必要になる場合があるのだ。実際、本年（2020年）は3月24日に霜注意報が発表された。また、もし5月16日以降に霜が降りるほどの異常な「寒の戻り」があれば、それこそ農作物は大被害を受けるから、霜注意報が発表されなければならない。だから、「想定されていない無防備状態」を取り除く意味では、霜注意報の基準における発表期間の条件にはこだわらない方がよい。
「八十八夜の別れ霜」
「夏も近づく八十八夜」は、文部省唱歌「茶摘み」の初行である。「八十八夜」は立春から数えて88日目ということで、本年（2020年）の場合は5月1日にあたる。「夏も近づく」の「夏」は、二十四節気の「立夏」（本年は5月5日）のことである。新茶の茶摘みは、4月上旬ごろに九州で始まり、近畿、東海地方では4月中旬もしくは下旬から5月にかけて行われるようだ。この茶という作物が、霜に弱いのである。
「八十八夜の別れ霜」という言葉がある。八十八夜にもなれば、大抵は霜が降りなくなるという言い伝えである。これを、気候表で確かめてみよう。
表2に、各地の霜の終日の平年日と、霜の最晩記録を示す。平年日で見ると、八十八夜のころに霜の終日を迎えるのは、主に北日本である。しかし、平年日を過ぎても、しばらくの間は霜の降りることがあるから、安心はできない。最も遅くに霜の降りた記録、すなわち霜の最晩記録で見ると、九州の福岡でさえ5月11日に霜の降りた年があり、西日本や東日本の一帯は、八十八夜の頃でも霜の降りる可能性があることを認識しなければならない。
「八十八夜の別れ霜」のほかに、「九十九夜の泣き霜」という言葉もある。まれに、九十九夜に至って霜の降りることがあり、そのときは泣いても泣ききれないほどの深刻な被害になる、という意味だ。九十九夜は、本年の場合、5月12日に当たる。晩霜害は、時期が遅くなればなるほど被害が深刻である。ちなみに、東北地方の内陸部では6月にも霜害の記録があり、北海道では7月に霜が降りることがある。
晩霜の天気図
霜は風の弱い晴天の夜に静かに進行する現象であるから、その日の天気図には共通性がある。すなわち、大陸育ちの冷たい高気圧が日本列島を緩やかに覆う気圧配置である。図1に、晩霜の被害があった日の天気図の例を掲げる。
2009年4月8日（a）は、関東の東と黄海南部に高気圧があり、それらが東西に連なって日本列島を覆っている。この日、愛知県三河地方で果樹などに凍霜害が発生した。
2010年4月25日（b）は、関東の東と九州付近に中心を持つ高気圧が、北海道を除く列島各地を覆っている。この日、中部地方の内陸で最低気温が氷点下になり、凍霜害が発生した。
2016年4月12日（c）は、東日本に中心をもつ移動性高気圧が日本列島を覆っている。この日、西日本や東日本で最低気温が氷点下になったところがあり、静岡茶におそ霜の被害が発生した。
2019年4月28日（d）は、東日本、朝鮮半島および華北にそれぞれ中心をもつ高気圧が東西に連なり、日本列島から中国大陸までを覆っている。この日、信州安曇野では、露地ものの野菜などに霜害が発生した。
おわりに
本稿では、晩霜（春のおそ霜）による農業被害について述べてきたが、初霜（しょそう＝秋の早霜）による被害も基本的には同じである。また、農業被害というほどでなくても、身近なところでは、ベランダの観葉植物や、家庭菜園への影響も見逃せないだろう。気象情報に気を配り、霜が予想されるときは、霜に弱い植物を室内に取り込んだり、覆いをかぶせるなどの対策が必要になる。
さらに、農業以外の分野にも、霜による被害は及ぶ。冬期、鉄道電化区間で、車両に電力を供給するため上部に張られている架線に霜が成長し、列車の運行に影響の出ることがある。架線に霜が付くと、列車のパンタグラフ（集電装置）と架線との間に霜が介在してアーク放電が発生し、パンタグラフの損傷や架線の溶断等を招く。このため、鉄道会社は、凍結抑止剤を架線に塗布するなどの対策を余儀なくされる。こうした架線への着霜は、春や秋ではなく、主として冬に発生する。現在のところ、気象庁の霜注意報はこの現象を対象にしていない。
高気圧に覆われた穏やかな夜、霜による被害は静かにしのび寄る。
