「線状降水帯」は全国で起きる 連続して襲う集中豪雨、予測は困難

クローズアップ科学
大雨もたらす雲の連鎖

 甚大な被害となった先月の九州北部豪雨は、積乱雲が一直線に連なる「線状降水帯」によって発生した。集中豪雨の6割はこの現象が原因で起きているが、メカニズムはよく分かっておらず予測は難しい。観測態勢の強化が急務だ。(伊藤壽一郎)

積乱雲が一直線に

 線状降水帯は激しい雨を降らせる積乱雲が一列に連なる現象のこと。長さ50~200キロ、幅20~50キロの広い範囲で何時間も続くのが特徴だ。

 局地的な大雨をもたらすゲリラ豪雨は一つの積乱雲によって発生し、10キロ四方程度の狭い範囲で1時間ほどで収まる。線状降水帯はゲリラ豪雨の行列のようなイメージだ。1990年代から知られていた現象だが、近年の相次ぐ被害で注目度が高まっている。

 線状降水帯はどのように生じるのか。気象庁気象研究所の津口裕茂研究官は「4つの基本条件がそろうと発生しやすい」と解説する。

 まず、暖かく湿った空気が継続的に流入すること。これが微細な水の粒の集合体である雲の“種”になる。次にこの空気を上空に持ち上げる力が必要で、山の斜面や冷たい前線との衝突で生まれることが多い。

 3つ目は大気の状態が不安定なこと。暖かく湿った空気はある程度の高さで雲になるが、高度1万メートルを超えることもある積乱雲になるには、数千メートル上空に冷たい空気があり、対流で強い上昇気流が生まれやすい環境が必要だ。

 最後は、さらに上空に一定方向の風が吹いていること。これらの条件がそろうと、発生した積乱雲が風で流され、その後ろに湿った空気がすぐに供給されて新たな積乱雲が次々と発生。ベルトコンベヤーのようにこれを繰り返す「バックビルディング(後方形成)現象」が起き積乱雲が一直線に並び、直下に集中豪雨をもたらす。

豪雨の6割占める

 九州北部豪雨では、福岡県朝倉市や大分県日田市の周辺で高度1万8千メートルに及ぶ発達した線状降水帯が発生。朝倉市で1時間雨量が100ミリを超え、24時間雨量は過去最高の545・5ミリに達するなど、猛烈な雨が続いた。

 線状降水帯による集中豪雨は近年、各地で起きている。95~2009年に発生した台風以外の豪雨261件について津口氏らがレーダーの観測データを解析したところ、3分の2の168件は線状降水帯が原因だった。

 大規模な災害につながるケースが多く、日本の観測史上最高の時間雨量187ミリを記録した1982年の長崎豪雨、約7万棟が浸水した2000年の東海豪雨、14年の広島豪雨や15年の関東・東北豪雨などが発生。死者・行方不明者が722人に上った1957年の諫早豪雨も線状降水帯が原因とみられている。

 発生場所は九州、四国が多いが北海道から沖縄まで全国に及ぶ。時期は梅雨時から秋が目立つが、津口氏は「条件がそろえばいつでもどこでも起きる可能性がある」と話す。

 局地的豪雨は過去40年の統計で増加傾向にあり、地球温暖化が影響している可能性がある。これに対し線状降水帯は横ばい傾向で、雨量や降水範囲も特段の変化はなく、温暖化との関連は不明という。

仕組みは未解明

 防災上の課題は正確な発生予測が困難なことだ。危険性の高い場所を広域で示すことは可能だが、ピンポイントの予測はできないという。

 防災科学技術研究所の加藤亮平研究員は「発生のメカニズムが解明しきれていないためだ」と話す。条件がそろっても発生するとはかぎらず、未知の仕組みが存在する可能性が高い。

 観測データのシミュレーション解析で発生を予測しようとしても、基になるリアルタイムのデータが不十分という。地表のデータは気象庁のアメダス(地域気象観測システム)で比較的充実しているが、積乱雲や線状降水帯は3次元的な存在だ。上空を探るレーダーや衛星の観測網は密度が低い上に精度が足りず、立体的な把握が難しい。

 防災科研はこうした課題を解決して高精度な予測を実現するため、雨のほか風も観測できるレーダーや大気中の水蒸気量が分かる装置、積乱雲になる前段階を見る雲レーダーなどの開発を急いでいる。

 加藤氏は「降り出してからの避難はまず無理。日頃から大雨警報に注意し、少しでも早く逃げられるように準備しておくことが大切だ」と話している。