画像を拡大 災害現場のすぐ近くの住宅(筆者撮影)

7月は豪雨災害が多い。昨年も「令和2年7月豪雨」が起きたばかりである。

2003(平成15)年7月20日、熊本県南部は集中豪雨に見舞われ、水俣市の山間部で複数の土石流が発生した。そのうちの1カ所、宝川内(ほうがわち)地区を流れる集(あつまり)川は、土石流危険渓流に指定されていた。20日未明、同地区の消防団員は自らの判断で見回りを始め、住民に避難を呼びかけた。しかし、全員の避難が終わる前に土石流が発生し、同地区だけで消防団員3人を含む15人の命が奪われてしまった。

この土石流災害を含め、2003年7月の梅雨前線豪雨による熊本県内の被害は、死者19人、負傷者7人、住家損壊31棟、住家浸水503棟、非住家被害51棟、水道施設被害12施設、道路被害261カ所、橋梁施設5カ所、砂防施設57カ所、河川施設314カ所に上った。

春から夏への関所

これまでに顕著な災害を起こした豪雨のうち、7月に発生したものを表1に示す。気象庁は顕著な災害を起こした自然現象に特別の名称を定めるが、昨年までに命名された32の気象現象のうち、半数以上の19が豪雨であり、その名称に「7月」を含む豪雨は14に上る。表1はそれらを示している。ただし、命名の基準は後から作られたものであり、命名行為には行政上の意図が反映されるので、「顕著な災害」の認定の考え方が一貫しているわけではない。

画像を拡大 表1. 気象庁が命名した7月豪雨

7月に発生する豪雨は、ほとんど全てが梅雨前線によるものである。中には台風などの熱帯じょう乱が関与する場合もあるが、7月の豪雨の主因は梅雨前線と考えてよい。

なぜ梅雨前線に伴って豪雨が起きるのかというと、梅雨前線とはそもそも高温多湿な熱帯気団が中緯度に流れ込んできて形成される水蒸気の収束帯だからである。そこでは強い対流が生じ、大雨が降りやすい。梅雨前線があるから大雨が降るのではなく、熱帯気団の北縁に形成される対流が起こりやすい場所を梅雨前線というのである。

日本列島の季節変化において、梅雨期は春から夏に移行する過程で避けて通れない大雨多発期間であり、梅雨末期は特に危険な関所のようなものである。

 

水蒸気画像

2003(平成15)年7月に、熊本県水俣市に豪雨を降らせた気象の姿を俯瞰してみる。図1(左)は豪雨発生の約30時間前に当たる18日21時の地上天気図である。黄海北部に低気圧があり、寒冷前線が対馬海峡に描かれている。この寒冷前線は、黄海から南東進してきたが、動きが鈍化しており、この後は停滞前線に変わっていくものとみられる。この前線は、梅雨現象の立役者であり、「梅雨前線」というニックネームでも呼ばれる。

画像を拡大 図1. 2003年7月18日21時の地上天気図(左)と気象衛星水蒸気画像(右)。黄破線で囲った暗域は中上層が極度に乾燥していることを示す

地上天気図と同じ時刻の気象衛星水蒸気画像を、図1(右)に示す。水蒸気画像とは、大気中の水蒸気量を鋭敏に捉える波長6.2ミクロン帯の赤外線の強度を測定した画像で、対流圏中上層で水蒸気の多い領域が白く、少ない領域が黒く表示される。本州、四国、九州は白い領域(明域という)にあり、対流圏中上層が湿っていることが分かる。

図1(右)の水蒸気画像では、朝鮮半島から東シナ海北部にかけて、黄破線で囲った黒々とした領域(暗域という)が印象的である。そこは、対流圏中上層の水蒸気量が極めて少なく、乾燥した低温の空気が流れ込んでいることを表している。図1(左)の地上天気図と対照させて位置関係を見ると、この暗域は、黄海北部にある低気圧中心の東側から南側にかけて広がり、おおむね寒冷前線の北西側に当たる。

水蒸気画像に見られる明域と暗域の分布から、強い雨をもたらす対流活動の予想に関して示唆の得られることがある。暗域の東縁部、明域との境界付近では、強い対流活動がしばしば発生することが知られている。図1(右)では、九州北西部は特に注視すべき場所である。

その後の6時間ごとの水蒸気画像を図2に示す。案の定、というか、図1の6時間後の19日3時には、早くも九州北西部から九州の西海上にかけて、新たな積乱雲列(橙矢印)の発生が見られる。この積乱雲列は、19日の明け方に、福岡県太宰府市に集中豪雨をもたらした。

画像を拡大 図2. 2003年7月19日3時~20日3時の気象衛星水蒸気画像(6時間ごと)。橙矢印は福岡県太宰府市を襲った積乱雲列、赤矢印は水俣を襲った積乱雲塊。黄破線は図1(右)に同じ

図2において、19日15時には九州北西部の積乱雲が弱まり、対流活動が小康を得たことが分かる。しかし、21時の画像では、黄海から東シナ海北部にかけて、幅の狭い暗域が割り込んできているのが注目される。この後、割り込んできた暗域の東側で強い対流活動が生じた。20日3時の画像で熊本県付近に見られる発達した積乱雲塊(赤矢印)こそ、水俣に豪雨をもたらしたものである。

 

水俣豪雨の概観

図3に、1時間ごとの気象レーダー画像を示す。当時の気象レーダーのデータは現在より解像度が粗く、約2.5キロメートルメッシュになっていて、画像は細かなモザイク状に見える。

画像を拡大 図3. 気象レーダーエコー強度分布の推移(2003年7月19日22時~20日6時)。水俣の位置を赤丸で示す

19日22時、五島列島の南に強いエコーが現れた。最も強い部分のエコー強度は、37~41ミリメートル/時(赤)である。23時には、エコー強度41~49ミリメートル/時(橙)のメッシュも見られるようになった。

20日0時、エコーの本体部分が長崎県にかかり、一部は熊本県にもかかり始めた。天草島の西方には、エコー強度49ミリメートル/時以上(紫)の最強ランクのメッシュも現れている。セルの移動距離から移動速度を測ると、東へ時速40キロメートル程度で進行中とみられる。この速度を維持すれば、エコーの最強部分は1.5時間ほどで天草島に、3時間ほどで水俣市に到達することになる。

20日1時、最強部分のエコーの形が変化し、東西走向に帯状に連なり始めた。帯の長さは130キロメートルほどになり、東側の先端部は天草島に達している。最近、このような形状の降水域を「線状降水帯」と呼んで警戒するようになった。真っすぐに細長く連なる形状が特徴で、集中豪雨時によく見られる降水帯である。名称に「線」の文字を含むが、決して線ではなく、幅をもっている。その意味では、これは決して良いネーミングとは言えない。

20日1時のレーダー画像では、上記の線状降水帯とは別に、水俣市付近でエコーが強まっていることに注目しなければならない。最も強い部分のエコー強度は、29~37ミリメートル/時(黄)である。水俣市の集中豪雨は、この頃に始まった。

その後、水俣市付近の強雨域は6時頃にかけて維持された。最盛期は4時頃で、エコー強度41~49ミリメートル/時(橙)に達している。1時の画像で見られた線状降水帯は、その後形が崩れた。水俣市付近の強雨域は、線状降水帯にはならなかったが、およそ5時間にわたってほぼ同じ場所で持続した。

 

水俣豪雨の降り方

地上の雨量計に記録された水俣豪雨の降り方を、図4に示す。

画像を拡大 図4. 水俣豪雨に伴う降水量の経過(2003年7月19~20日)。左:水俣地域気象観測所(アメダス)、右:水俣市深川地区(県設置雨量計)。棒グラフは1時間降水量(左目盛)、折れ線グラフは積算降水量(右目盛)、単位mm

水俣で豪雨が始まったのは、20日の午前0時過ぎからである。気象庁の水俣地域気象観測所(通称:水俣アメダス、図4左)では、1時までに11ミリメートル降った後、2時までの1時間雨量は72ミリメートルの非常に激しい雨になった。滝のような雨が突如として襲ってきたことになる。これが集中豪雨の降り方というものである。その後も数時間にわたって強い雨が降り続いたが、朝7時には雨は止んだ。7時間の総雨量は224ミリメートルである。

熊本地方気象台は、19日22時25分、県全域に雷注意報を発表した。その後、20日0時50分には熊本・阿蘇・天草地方を大雨・雷・洪水注意報に切り替えたが、水俣市を含む芦北(あしきた)地方については雷注意報のみを継続させた。1時25分に発表された府県気象情報(図5)を見ると、気象台は熊本県に侵入し始めた線状降水帯に注目していることが分かる。しかし、既に水俣市付近で強まり始めていた別の降水域により、その30分後の1時55分には、芦北地方にいきなり大雨・洪水警報を発表することを余儀なくされた。もはや、大雨注意報を出せば事足りるようなレベルではなかった。集中豪雨の際の警報判断の難しさとはこういうものである。

画像を拡大 図5. 熊本地方気象台が発表した大雨に関する熊本県気象情報(2003年7月20日1時25分発表)

水俣地域気象観測所は水俣市の市街地にあるが、山間部では降り方が少し違っていた。図4(右)は熊本県が水俣市山間部の深川地区に設置した雨量計で記録された豪雨の経過である。深川地区で豪雨が始まったのは水俣アメダスと同じく20日午前0時過ぎであるが、雨が最も激しかったのは明け方の3~5時で、1時間降水量が90ミリメートル前後の猛烈な雨が2時間続けて記録されている。7時間の総雨量は323ミリメートルに達した。土石流で大きな被害のあった宝川内地区は、深川地区の東約2キロメートルのところにあり、深川地区と似たような雨の降り方であったと思われる(観測地点の位置関係については図6を参照)。深川地区においても、宝川内地区とほぼ同時刻に土石流が発生し、4人の命が奪われた。

画像を拡大 図6. 水俣付近の地図(国土地理院電子国土Webの地図に加筆)
 

先行降雨

水俣で豪雨が始まったのは20日の0時過ぎだが、19日の日中にも降雨があったことが図4から読みとれる。雨水は地面にしみ込み、地中にしばらく滞留するので、こうした先行降雨はその後の大雨に下駄を履かせることになる。特に土砂災害に関しては、先行降雨の後に「とどめの集中豪雨」が襲ってくるタイプが怖い。

図7に、水俣市宝川内地区における土壌雨量指数の推移を示す。土壌雨量指数とは、地中にたまっている雨水量を指数化したもので、降雨による土砂災害発生の危険度を把握するために気象庁が開発した。図7によると、水俣市宝川内地区における土壌雨量指数は、7月19日0時現在で20程度の値を示していたが、19日日中の降雨により50程度にまで上昇した。これが、「下駄を履かせる」の意味である。宝川内地区で土石流が発生したとされる20日4時20分頃の指数値は220程度であり、その後、6時に250程度まで上昇してピークを迎えている。この推移から見て、19日日中の先行降雨がなければ土石流が発生しなかったかどうかは微妙であるが、この先行降雨が土石流の発生危険度をより高めたことは間違いなく、土石流の発生時刻も早まったと考えられる。

画像を拡大 図7. 水俣市宝川内地区における土壌雨量指数の推移(2003年7月18~20日、気象庁による)。赤色は全量、茶色は第2タンク値(表層浸透量)、棒グラフは1時間解析雨量値

おわりに

水俣豪雨から18年が過ぎた現在でも、集中豪雨の事前予測は難しい。だから、「記録的短時間大雨情報」、「顕著な大雨に関する情報」といった、顕著な実況が観測されたことを速報する情報が必要とされる。

集中豪雨は深夜から明け方にかけて発生するものが多い。これは、夜間の放射冷却により対流雲の上面が冷え、雲の中の成層がより不安定化して積乱雲が一層発達するためと説明されている。水俣豪雨は、人々が通常寝ている時間帯に発生しており、文字通り「寝耳に水」の典型的な集中豪雨であった。

水俣豪雨の発生当時、筆者は気象庁本庁で防災気象官の職にあった。集中豪雨がどんな降り方をしたかは気象データから把握できたが、遠く離れた現地で起こった災害の実態を、臨場感をもって理解することは難しかった。

筆者が水俣市宝川内地区の災害現場を訪れたのは、災害から7カ月後の2004(平成16)年2月下旬である。災害現場を実体験してみたいという思いがあった。土石流の痕は生々しく、巨岩がいくつも転がっていた(図8左)。災害復旧工事が行われており、重機の音が響いていた。

画像を拡大 図8. 土石流災害から7カ月後の水俣市宝川内地区(2004年2月、筆者撮影)

道端に置かれたテーブルの上に線香と供物が並べられていたのが痛々しかった(図8中央)。土石流の発生時刻は午前4時20分ごろとされるが、そこにあった時計は、なぜか4時37分を指していた。現在では、現場に慰霊碑が建立されていると聞く。

災害現場のすぐ近くで、沢をまたぐように建てられている住戸を見た(図8右)。こんな危険な場所に人が住んでいるという事実に驚くとともに、ここに住む人は災害に遭うことを承知の上なのかしらと思った。土砂災害に関する限り、危険な場所には住まないことが最良の対策である。その上で、土砂災害警戒情報のような防災情報を賢く利用して、災害から身を守る行動が必要である。