9.11(セプテンバー・イレブン)と言えば、2001年9月11日の米国における同時多発テロ事件を思い起こす人が多いだろう。事件後には、同名の映画も作られた。あれから、もう20年が過ぎた。今回とりあげるのは、この事件ではなく、その前年(2000年=平成12年)に日本で発生したもう一つのセプテンバー・イレブン、「東海豪雨」である。
2000年9月11日からその翌日にかけて、名古屋市を中心とする東海地方は集中豪雨に見舞われた。一般に「東海豪雨」と呼ばれるこの豪雨による災害は、人口200万人以上を擁する政令指定都市名古屋を襲った典型的な都市型水害として注目された。この豪雨による死者は10人、負傷者115人、床上浸水2万2894棟、床下浸水4万6943棟、被害総額は約8500億円に達した。
総降水量
図1に、2日間(2000年9月11日~12日)の総降水量の分布を示す。知多半島の北部に極大域があり、阿久比(あぐい)町では622ミリメートルを観測した。総降水量500ミリメートル以上の領域が名古屋市の中心部にかけて広がり、これが東海豪雨の中心域である。
図1では、雨量観測点のない伊勢湾上にも等値線を描いた。伊勢湾でどれぐらいの雨が降ったかのデータはないが、愛知県側の400ミリメートルの等値線が、伊勢湾をまたいで三重県側の400ミリメートルの等値線につながることは間違いないであろう。この等値線の形状からわかるように、愛知県の総降水量の多い領域は、伊勢湾を越えて三重県に連なっており、これが東海豪雨の実像を表す。すなわち、紀伊半島の南東部(三重県南部)から、伊勢湾を経て、名古屋市に至る位置に、発達した積乱雲の列が形成された。
東海豪雨では、名古屋市を中心とする地域の被害が甚大であったために、その周辺域の被害が見過ごされがちであるが、豪雨被害は広い範囲に及んでいた。図1では、岐阜県南東部から愛知県東部にかけての丘陵地帯にもう一つの極大域が見られ、総降水量が400ミリメートルを超えている。この地域での豪雨被害も決して小さくなく、岐阜県ではこれを「恵南(けいなん)豪雨」と呼んで語り継いでいる。
そのほか、図1の地図範囲の大部分で、総降水量が200ミリメートルを超えている。総降水量200ミリメートルといえば立派な大雨である。東海豪雨は、広範囲の大雨の中に、顕著な集中豪雨が組み込まれたような様相を呈した。
台風の東側を北上する流れ
東海豪雨は、9月11日の夕刻から激しくなった。図2に、豪雨が激しくなる前の11日9時の気象衛星赤外画像を示す。南大東島の近海に台風第14号の雲域が見える。ピンホールのように小さくてくっきりとした眼をもち、眼を取り巻く円形の雲域は濃密で、この台風の勢力が非常に強いことがわかる。朝鮮半島北部から、日本海北部を経て北海道北部にかけて、たなびくようにのびている白く輝いた細長い雲帯は、上部対流圏のジェット気流に伴うもので、雲域の北縁に沿って、西から東へジェット気流が吹いている(矢印付き水色線)。ジェット気流は下部対流圏の前線と密接に関連しており、通常はジェット気流軸の低緯度側、数100キロメートルないし1000キロメートルのところに地上前線がある。すなわち、この事例では、本州付近に前線が存在するはずであり、本州一帯を覆う雲域がそれに対応している。
図2で、台風の雲域の東側に点々と見られる白色や灰色の雲(黄矢印)は、台風の外周を北上する対流雲列である。台風は反時計回りの渦なので、台風の東側では南風や南東の風が吹いており、熱帯の高温多湿の空気が北に向けて輸送される。その一部は台風に取り込まれて台風の発達に寄与するが、外周部分を北上する高温多湿の空気は、台風の束縛を逃れ、台風の北東側の温帯域に侵入していく。本連載の2021年6月1日付け(No.20:伊那谷豪雨)において、熱帯じょう乱の北東象限は大雨が起こりやすいことを指摘したが、それは以上のようなからくりによる。
高温多湿の空気は、ただ流入するだけでは大雨になるとは限らない。図2で、台風の東側の外周に点々と見られる対流雲は、小笠原諸島付近を除いてはあまり発達していない。それは、太平洋高気圧の支配下で、大気が安定しており、深い対流が起こりにくいからである。しかし、日本列島の陸地の近くでは、対流雲が俄然発達している。四国の南から紀伊半島沖、東海から関東の沿岸に、白く輝いた団塊状の雲域が見られるが、それらは発達した(または発達しつつある)積乱雲である。
日本列島の陸地が対流雲を発達させる
高温多湿の空気が日本列島の陸地に近づくと対流雲が発達するのはなぜか。それは、日本列島の存在自体がその理由である。日本列島が太平洋高気圧の支配下にある時でない限りは、熱帯海域から北上する高温多湿の空気にとって、日本列島は海上に突き出た障壁のようなもので、気流を収束させ、また山地斜面を滑昇する流れを強要する。それは、対流雲の発達のトリガーとなり、また発達を促進させる。こうして、日本列島の陸地の近くで積乱雲が次々と発生し、発達しながら陸地に侵入して行くことになる。その様子は、気象衛星画像を動画にして観察するとよくわかる。
図3は、東海豪雨が激しくなる直前の11日15時から、豪雨最盛期の21時にかけての毎時の気象衛星赤外画像である。図2(9時の画像)で四国の南にあった雲域A(赤破線域)は、15時には面積が拡大して組織化し、四国・中国地方東部・近畿・東海・北陸地方を覆い、北東へ移動した。雲域Aは、その領域内にいくつかの発達した対流雲域を包含する雲組織となった。
11日15時の画像で東海沿岸に見られる積乱雲域Bは、11時に紀伊半島の南東沖で発生して北東進してきたものであり、雲域Aに取り込まれようとしている。
11日15時の画像で熊野灘に見られる積乱雲Cは、発達・拡大しながら北東進し、17時には志摩半島、18時には愛知県、19時には岐阜県から静岡県、20時には長野県へと進んだ。
さらに、11日21時に東海地方を覆う発達した対流雲域Dは、雲域Cの後を追うように進んできたことが図3から知られるが、起源をたどると、15時に紀伊半島の南海上に出現し、18時までは北へ進んで潮岬付近に達し、その後は北東進したことがわかる。
ここで、11日15時以降の雲域Aの動向を確認する。雲域Aは、15時以降、その南部に雲域B、C、Dを含みながら全体として東北東へ移動し、21時には近畿地方から東北地方までを覆った。そして、雲域Aの北西側には、台風の北西象限を起点とする、南西~北東走向の明瞭な上層雲の筋が見られるようになった。これは、9時の画像(図2)に見られたジェット気流とは風向が異なり、より高い高度を流れる別のジェット気流(矢印付き水色線)が明瞭になってきたことを表す。
大気の境界、前線の作用
図4に、東海豪雨が激しくなる直前の、11日15時の地上天気図を掲げる。この天気図は、気象庁が公表した公式のものである。南大東島近海に中心気圧930ヘクトパスカルの非常に強い台風第14号があって、同心円状の等圧線が密に描かれている。一方、北海道の東にはあまり強くない低気圧があり、中心から寒冷前線が三陸沖にのび、そこから西は停滞前線となって東北地方を横切り、さらに北陸、中国地方を経て、九州北部まで描かれている。
だが、筆者は、この天気図がどうも腑に落ちない。前述のように、台風の東側は熱帯起源の高温多湿の空気が北へ向けて輸送される領域であり、その流れは本州付近に存在する前線にまで到達するはずだ。しかし、図4の天気図に記入された観測値を見ると、その流れは紀伊半島南端の潮岬(南風)には届いているが、静岡県沿岸の御前崎(東北東風)には到達していない。前橋(群馬県)の北北西風も理屈に合わない。
気象は複雑であり、局所的には例外的な風が吹く地点もありうるが、資料を詳細に調べると、図4に記入された御前崎や前橋の風は決して例外ではないことがわかった。この日の東日本は、関東から東海地方の沿岸付近にシアーライン(風の不連続線)が存在し、御前崎や前橋はその北側の低温域にあった。15時現在では、熱帯からの高温多湿の空気は、御前崎や前橋には到達していない。銚子(千葉県)では、15時の風向は南南東で高温多湿の空気が流入しているが、11時までは東風が吹いていた。そして名古屋では、日中は北東風が続き、豪雨の始まった17時に一時的に南風が入り、豪雨最盛期の21時にも南風となったが、いずれも短時間で終わった。すなわち、この日、名古屋は基本的に低温域内にあった。
こうした観測データは、図4から受ける印象とは趣の異なるものである。関東から東海地方の沿岸付近にシアーラインが形成されるのは、本州という陸地があるからであり、筆者はそれを地形による前線の変形と見るが、そうした特徴を天気図にどのように表現すべきかについては様々な主張がある。いずれにしても、性質の異なる大気の境界としての前線の実質は、図4に描かれた位置ではなく、関東から東海地方の沿岸付近に存在した。
すると、何が起こるか。熱帯から北上してきた高温多湿の空気は、関東から東海地方の沿岸付近で前線の実質にぶつかり、前線の上に乗り上げることにより、対流雲の発達はますます促進される。図2と図3で見たように、沿岸付近に到達または発生した雲域が、その後北上するのでなく、北東や東北東へ移動するのは、そこに前線の実質が存在するからである。
図3の21時の画像を見ると、日向灘から東海沿岸を経て福島県沖まで、発達した対流雲が西南西~東北東の走向に、一列に並んでいる。これは、この位置に前線の実質が存在することの表れである。この位置に前線の実質が存在したのは、日本列島の陸地の影響にほかならない。
名古屋市付近の強雨域
図5に、解析雨量の分布を1時間ごとに示す。解析雨量は、気象レーダーと雨量計の観測値を組み合わせ、降水量の分布を面的に細かく把握できるようにした解析値であり、気象庁が開発した。解析雨量の表すものは、メッシュ内の最大1時間降水量であるが、1時間平均の降水強度と捉えることもできる。
図5を見ると、名古屋市付近で強い降水が持続した様子がわかる。名古屋市付近の強雨域は、志摩半島付近から強雨セルの補給を受けながら持続し、ごくゆっくりと東へ移動した。17時に紀伊半島南端の潮岬付近に見られる強雨域は、図3で見た雲域Dに対応し、その後北東進して強まり、21時には名古屋市付近の強雨に加担した。
図3では対流雲域が次々と通過した様子が見られたが、実際の降水は高温多湿の空気が陸地と前線にぶつかって生じるので、地形とシアーラインの位置に大きく左右される。名古屋市付近の強雨域はそうした結果であり、西・北・東の三方向を山に囲まれ、この位置にシアーラインが持続したことが豪雨につながった。
図6は、名古屋地方気象台で観測された降水量の経過である。雨が降り始めたのは11日午前1時30分であるが、雨が激しくなったのは17時頃からである。棒グラフが示すように、19時までの1時間に93ミリメートルの猛烈な雨が降った。任意の1時間では、19時06分までの1時間降水量が97ミリメートルに達し、名古屋における1時間降水量の極値(歴代順位第1位)となっている。
11日24時までの積算降水量(すなわち11日の日降水量)は428ミリメートルで、これも名古屋における日降水量の極値となった。それまでの極値は1896(明治29)年に記録した240.1ミリメートルだったので、実に104年ぶりの記録更新、それも180ミリメートル以上も上回る大幅な記録更新であった。
このように、大雨の記録更新というものは、僅差での更新というのはむしろ少なく、一気に記録を塗り替えるような驚異的なイベントが多い。要するに、わが国の、とくに太平洋側では、日降水量400~500ミリメートルの大雨は決して珍しくないのであって、条件さえ整えばどこででも起こりうる。その頻度が高くないだけの話で、日降水量の極値がこのオーダーに達していない地点は、観測記録の整っている期間にたまたま発生しなかったにすぎない。
最終的に、名古屋地方気象台で観測された総降水量は、567ミリメートルに達した。
おわりに
当時の名古屋地方気象台の記録には「17時30分、気象台付近は豪雨の様相。周辺の急な坂道が滝のような状況に」とある。帰宅準備中だった職員や、帰宅途中で自主的に引き返した職員も予報作業室に駆けつけ、非常時対応が開始された。以後、夜を徹した対応が気象台の総力を挙げて遂行された。
それにしても、豪雨の予想は難しい。名古屋地方気象台が9月11日16時30分に発表した東海地方気象情報第5号には、愛知県の向こう24時間の予想雨量が最大120ミリメートルと記述されていた。豪雨の始まる寸前に発表された気象情報がこのような内容であったということは、この豪雨は事前には予想されなかったということだ。想定しなかった豪雨に襲われると、気象台は苦しい。筆者が本連載の2020年3月2日付け(No.5:不意に襲った大雪)で述べた「負け戦(いくさ)」とは、このような場合のことである。
東海豪雨の翌朝(9月12日)、テレビの画面に映された名古屋市の惨状はショッキングであった。当時、筆者は札幌管区気象台で予報課長の職にあった。職場の予報会議で、筆者は部下たちに、自分が名古屋地方気象台の職員なら今何をすべきかを考えるように促した。そのように非常事態を仮想体験してみることで、予報技術者としての技量は向上する。
東海豪雨から21年。今年もすでに、豪雨が発生した。豪雨の予想技術は、東海豪雨の当時に比べれば改善されたとはいえ、まだまだ不十分である。熱帯じょう乱の北東象限にある時など、潜在的に大雨のポテンシャルが高い場合は、必ず最悪のシナリオを想定に入れておくことが肝要である。本連載の2020年2月1日付け(No.16:常識外れの大雪)で述べたように、最悪のシナリオを想定することは、気象台だけでなく、防災・危機管理の重要なポイントである。