2014年2月、関東甲信地方は2度の大雪に見舞われた。最初は2月8日であり、東京都心で27センチメートル、山梨県甲府市で43センチメートルの積雪を記録した。この大雪により、停電、交通障害などが発生した。しかし、これはまだ「常識」の範囲内の大雪であった。
2度目の大雪は、その翌週の2月14～15日に襲ってきた。東京都心の積雪は8日と同じ27センチメートルにとどまったが、山梨県甲府市では114センチメートルの最深積雪を記録した。これは、それまでの最深積雪の極値（49センチメートル）の約2.3倍であり、まさに「常識外れ」の大雪であった。群馬県前橋市でもそれまでの極値の約2倍（73センチメートル）、埼玉県秩父市では約1.7倍（98センチメートル）の最深積雪を記録した。この大雪により、関東甲信地方（1都8県）で、死者20人、負傷者646人、住家被害589棟のほか、集落の孤立、停電、水道被害、電話不通、交通障害、休校、雪崩、農林水産業への被害などが発生した（一部大雨によるものを含む）。
南岸低気圧
太平洋側の大雪といえば、南岸低気圧と相場が決まっている。南岸低気圧とは、西日本から東日本にかけての太平洋側の沿岸または沖合を、東ないし北東の方向へ進む低気圧のことである。
図1に、2014年2月、関東甲信地方が大雪に見舞われた2事例の地上天気図を示す。どちらも房総半島付近に低気圧があり、ご多分に漏れず南岸低気圧型の天気図が並んだ。「常識外れ」の大雪をもたらした2月15日の低気圧の中心気圧は996ヘクトパスカルで、驚くほどの強さではない。「常識」の範囲の大雪にとどまった2月8日の低気圧の中心気圧は988ヘクトパスカルで、低気圧の強さとしてはこちらの方がむしろ強い。結局、なぜ2月15日の南岸低気圧で「常識外れ」の大雪になったのかは、地上天気図だけでは分からない。
図1には、低気圧中心の経路をも表示した。二つの事例を比較すると、低気圧中心の経路には相違があることが分かる。すなわち、大雪が「常識」の範囲内であった 2月8日の低気圧は東シナ海から東北東に進んできたのに対し、「常識外れ」の大雪となった2月15日の低気圧は沖縄の南から北東に進んできた。つまり、後者の低気圧の方が、より低緯度から、北上成分の大きい動きをしたと言える。この事実にヒントがありそうだ。
強烈な暖湿気
ここで、「相当温位（そうとうおんい）」という値を持ち出す。相当温位は、空気の温度と、空気中に含まれる水蒸気量を組み合わせた物理量で、空気がどれだけ暖かく湿っているか（逆に言えば、どれだけ冷たく乾燥しているか）を示す。少し厳密にいうと、水蒸気を全て凝結させて凝結熱を放出させ、かつ気圧が1000ヘクトパスカルになるように圧縮または膨張させたときの空気の温度として相当温位は定義される。ちなみに、相当温位の単位は「K」（ケルビン）である。
図2は、図1の二つの天気図日時における相当温位の分布をスーパーコンピューターで予想した図である。ただし、地上ではなく850ヘクトパスカルの等圧面（高度約1400メートル）の状態を示し、その高さにおける風の分布も記入されている。
図2によれば、関東甲信地方の上空に流入すると予想された暖湿気の強さに大きな違いがあったことが分かる。太く描かれた300ケルビンの等値線に着目すると、大雪が「常識」の範囲内であった2月8日には東京付近を通っているが、「常識外れ」の大雪となった2月15日には福島県から北関東を経て山梨県に至り、一部は長野県を通っている。東京には312ケルビンの等値線がかかっているが、これはこの時期としては異常に高い値である。2月15日は、まさに季節外れの強烈な暖湿気が関東甲信地方の上空に流入したと言える。
強烈な暖湿気の起源は、海面水温の高い亜熱帯の海上である。その暖湿気が南岸低気圧に向かって南から北上してくるのだが、低気圧が東日本の南海上を東向きに進めば、暖湿気は南岸スレスレに通過していく。しかし、2014年2月14～15日の低気圧のように、沖縄の南から北東進して関東南部を通過するような場合は、低緯度起源の強烈な暖湿気が関東甲信地方の陸上にまで侵入することになる。もちろん、低気圧の経路だけで全てが決まるわけではないが、一般に、北上成分の大きな動きをする低気圧は、低緯度から多量の水蒸気を運んでくる傾向があり、注意が必要である。
季節外れの降水量
強烈な暖湿気は、当然ながら降水量の多さにつながる。図3は、雨量計と気象レーダーの観測値を組み合わせて算出された降水量（解析雨量という）の72時間積算値（2014年2月14日0時～16日24時）である。房総半島の一部と茨城県北部に150ミリメートル以上の地域（ピンク色）があるほか、千葉県・茨城県の大部分と、埼玉県、群馬県、山梨県などに100ミリメートル以上の領域（オレンジ色）が見られる。
図3に示された降水量は、暖候期であれば驚くほどの量ではないが、これが2月の事例であることに留意してほしい。雨として降っても季節外れの大雨と言えるが、関東の内陸部や山梨県ではこの大部分、あるいは全部が雪として降ったのである。
実際に観測された72時間総降水量は、千葉県勝浦市で256.5ミリメートル、茨城県水戸市で143ミリメートルを記録した。勝浦市では14日の日降水量が160ミリメートル、水戸市では15日の日降水量が142.5ミリメートルに達し、いずれも2月として歴代1位の記録を更新した。このほか、関東甲信地方の多くの地点で、2月の日降水量の極値を更新した。
雪の予想は気温予想
問題は、これだけの降水量が、雨として降るのか、それとも雪として降るのか、あるいは雪として降り始めた後で雨に変わるのか否か、の見極めである。この予想が、実は難しい。
南岸低気圧に伴う雪の予報は、わが国の気象予報の中でも難度の高い部類に入る。なぜなら、低気圧の経路や発達の程度、南からの暖湿気の入り具合、内陸部に滞留する寒気の強さなどのわずかな違いによって、降水・風・気温のどれもが異なってしまうからである。スーパーコンピューターを駆使して予報を行うようになった現在でも、この予想は誤差を生じやすい。南岸低気圧に伴う雪に関する限り、コンピューターの予想を全面的に信頼するのはリスクが大きい。
筆者は若かりし頃、気象庁の部内研修で、「東京の雪の予想は気温予想だ」と教わった。確かに、南岸低気圧による関東甲信地方の冬の降水は、雨・雪のどちらになるのか微妙な気温である場合が多く、しかもそのメカニズムが複雑で、予断を許さない面がある。
図4は、2014年2月14～15日の南岸低気圧に際して、スーパーコンピューターで出力された予測資料の一例である。14日9時から15日9時までの24時間予想降水量の分布が色分けして示されている。伊豆大島付近に200ミリメートル以上の領域が見られるほか、千葉県や山梨県にも200ミリメートル以上のピーク値が予想されている。この予想にも当然誤差があることを覚悟しなければならないが、この中には、雨として降るものと、雪として降るものが混在している。雨と雪の境界線の位置とその時間変化を見極めて降雪量を見積もるには、高度な洞察力を必要とする。この事例に際してスーパーコンピューターが計算した24時間予想降雪量は、埼玉県西部や山梨県で90センチメートル、群馬県で60センチメートルに達していたが、それらは雪が次第に雨に変わるシナリオの結果としての数値であった。
シャープな不連続線
南から暖気が押し寄せる場合、関東地方では、内陸に滞留する寒気との間にしばしば明瞭な不連続線ができる。これは「沿岸前線」などと呼ばれ、その両側の風向きが異なり、気温差が大きく、降水はその寒気側（内陸側）で強化される。冬季にはこれが雨と雪の境界線になることも多い。この不連続線の予想が適切でないと、気温予報の大外しや、降雪の不意打ちにつながる。だからこれは、関東地方の予報官が最も神経を使う予報の着目点である。そして、この不連続線こそ、コンピューターによる予想に誤差の生じやすい現象なのである。
図5（左）は、スーパーコンピューターによる2014年2月15日6時の予想図で、975ヘクトパスカル面（高度約300メートル）における気温と風の分布を予想したものである。茨城県北部から東京湾を経て、伊豆半島にかけて、等温線（赤実線）の間隔が狭まっている部分が連なっている。この連なりが不連続線であり、その南東側（海側）から暖湿気が吹きつけ、北西側（内陸側）は低温の北東風が予想されている。
図5（右）は、2月15日6時における975ヘクトパスカル面の気温と風の実際の様子を解析したものである。図5（左）に比較すると、不連続線の位置は東京湾から相模灘付近で南東側にずれ、房総半島から伊豆半島の南を通っている。また、不連続線の両側の気温差が図5（左）より大きく、南東側から吹きつける暖湿気、内陸側の寒気の勢力ともに予想より強くなっていることが見てとれる。両側の気温差が大きいということは、不連続線が予想よりシャープであることを示す。
最悪のシナリオを想定しておく
シャープな不連続線が形成される場合、その不連続線がどこに位置するかによって、その周辺の気温・風・降水の分布が大きく異なることになる。不連続線が降雪現象に関与するときは、不連続線の位置の予想がずれると、雨になるか雪になるかの予想や、いつ雨に変わるかの予想に影響し、降雪の範囲や降雪量の予想に大きな誤差が生じることになる。
気象台の予報や気象情報は、最も確からしいシナリオに基づいて発表される。しかし、特に南岸低気圧による大雪のような予想の難しい現象については、最も確からしいシナリオといえども、その予想は十分な確度が保証されない。現象推移の可能性には幅があることに留意する必要がある。
南岸低気圧により降雪の可能性がある場合、筆者は最も確からしいシナリオだけでなく、最悪のシナリオとして、降水が全部雪で降るとどうなるかを必ず想定するようにした。こうすることによって、実況が予想より悪い方向へズレた場合でも、「想定外」のお手上げ状態となるのを回避することができた。こうした態度は多分、防災対策においても益するところが多いと思われる。
おわりに
2014年2月14～15日の南岸低気圧に際し、山梨県甲府市では、大雪は降るものの次第に雨に変わると見られていた。しかし、その「最も確からしい（とみられた）シナリオ」は裏切られ、結局最後まで雪が降り続くという「最悪のシナリオ」が実現してしまった。このとき、気象台が「最悪のシナリオ」を想定に入れていたかは分からないが、入れていたとしても、過去の極値の2倍以上の積雪になるという「常識外れ」の大雪の予想を発表するには、かなりの勇気を必要とするであろう。
だが、南岸低気圧による大雪では、常識的には「まさか」と思うようなシナリオが、これまでも繰り返し起こってきた。この現象については、残念ながらスーパーコンピューターの予想も十分な確度を持ちえず、実況の推移はより悪い方へ揺らぎやすい。筆者は、良い方へ揺らぐ例をほとんど見たことがない。
今冬は日本海側の各地で何度か大雪に見舞われた。「常識外れ」の大雪と感じた人も多いのではないか。しかし、それらも物理学の法則に従い、起こるべくして起こったに過ぎない。人間の「常識」がいかにあてにならないかを思い知るべきであろう。本稿で解説した太平洋側の大雪事例も、常識外れのようでいて、実はごく当然の帰結だったのである。それを人間の有限な「常識」で評価することは適切でない。
