これまでに経験したことのない大雨」が頻発する日本 集中豪雨と地球温暖化の関係とは

これまでに経験したことのない大雨」が頻発する日本 集中豪雨と地球温暖化の関係とは

2018年に西日本を中心に広い範囲で発生した「平成30年7月豪雨」や2020年に九州地方で記録的な大雨「令和2年7月豪雨」、さらに記憶に新しい2021年に発生した熱海市での大規模土砂災害など、豪雨による自然災害は年々深刻化しています。

特に近年は夏季に発生する線状降水帯によって、毎年のように記録的な大雨が発生しています。
線状降水帯とは数時間にわたって激しい雨を降らす線状に伸びる雨雲のことで、2014年以降頻繁に使用されるようになった気象用語です。
記録的な大雨や集中豪雨は日本だけでなく世界各国でも発生しており、地球温暖化との関係が指摘されています。

この記事では集中豪雨が発生するメカニズムと近年の豪雨災害の被害状況、そして地球温暖化との関連についてご紹介します。

集中豪雨が発生するメカニズムとは

土砂災害などの甚大な被害をもたらす集中豪雨は、一体どのようなメカニズムで発生するのでしょう。

集中豪雨や記録的な大雨は、台風によるものを除けば約2/3が線状降水帯によるものであると統計データがあります[*1]。
線状降水帯とはその言葉の通り線状の形態をした降水帯のことで、次々に発生する積乱雲が列をなし、数時間にわたって同じ場所を通過または停滞します(図1)。

図1: 線状降水帯の例(平成26年8月の広島県の大雨)
出典: 国土交通省 気象庁 「顕著な大雨に関する情報の解説(2019)」
https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/bosai/kenchoame.html

気象庁の定義では、線状降水帯は線状に伸びる長さ50~300km程度、幅20~50km程度の強い降水をともなう雨域とされています[*2]。

線状降水帯の代表的な発生メカニズムは図2のようになっています。

図2: 線状降水帯の代表的な発生メカニズムの模式図
出典: 国土交通省 気象庁 「顕著な大雨に関する情報の解説(2019)」
https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/bosai/kenchoame.html

線状降水帯の形成過程にはさまざまな種類がありますが、日本の集中豪雨の大半はバックビルディング型形成と言われています[*1]。

バックビルディング型形成とは、進行方向とは逆側に発生した5kmから10kmの積乱雲が、3個から5個以上で構成される積乱雲群を形成する過程のことです。
バックビルディング型形成によって発生した積乱雲群に、さらに複数の積乱雲群が連なることで線状降水帯が形成されます(図3)。

図3: 線状降水帯の形成メカニズム
出典: 気象庁気象研究所 「集中豪雨発生メカニズム解明に向けて」
https://www.mri-jma.go.jp/Topics/H26/Happyoukai2014/04.pdf, p.1

線状降水帯の発生状況は事例によって多種多様であり現時点では未解明な部分も多く、現在も研究が続けられています。

国内外で増加する集中豪雨による災害の状況

国内の集中豪雨の発生事例

近年日本では毎年のように記録的な大雨が頻発しており、これまでにない命を脅かす気象災害が増えていると感じている方も多いでしょう。

昨年の2020年だけでも全国各地で複数の気象災害が発生しています(図4)。

図4: 令和2年に発生した主な災害
出典: 内閣府 防災白書令和3年版「令和2年に発生した主な災害(2020)」
http://www.bousai.go.jp/kaigirep/hakusho/r03/zuhyo/zuhyo_t005.html

図4の赤い点で示されている部分が、2020年に床上浸水10戸以上の風水害のあったエリアです。

2020年は「令和2年7月豪雨」と名付けられた全国各地での大雨により、24、48、72時間降水量が観測史上1位の値を超えました。
この豪雨では死者・行方不明86人、全半壊6,129棟、床上・床下浸水6,825棟という極めて甚大な被害となっています(図5)。

図5: 令和2年7月豪雨の被害の概要
出典:国土交通省「水害レポート2020(2020)」
https://www.mlit.go.jp/river/pamphlet_jirei/pdf/suigai2020.pdf, p.6

2020年だけでなく、総雨量が1000mmを超える大雨は近年では毎年のように発生しています。

雨の降り方も変わってきており、「記録的な大雨」「これまでに経験したことのない大雨」と呼ばれるような局地的で断続的に続く激しい雨が増加しています。
図6で示すように、1976年〜1985年と比較して、2011年から2020年では1時間降水量50mm以上の年間発生回数は約1.4倍になっています。

図6: 1時間降水量50mm以上の年間発生回数
出典:国土交通省「水害レポート2020(2020)」
https://www.mlit.go.jp/river/pamphlet_jirei/pdf/suigai2020.pdf, p.5

2020年の事例をご紹介してきましたが、2021年7月に発生した東海地方・関東地方南部を中心とした大雨は記憶に新しいと思います。

2021年7月1日から3日にわたって断続的に雨が降り続き、静岡県の複数の地点で72時間降水量の観測史上1位を更新する記録的な大雨となりました[*3]。
この大雨により静岡県熱海市伊豆山では大規模な土石流災害が発生し、多くの住宅が被害を受けました。

世界各地の集中豪雨による災害事例

日本だけでなく世界の各地でも大雨による被害は報告されています。

次の図7は2020年の世界の主な気象災害、異常気象を示したものです。

図7: 2020年(令和2年)世界の主な異常気象・気象災害
出典:国土交通省 気象庁「世界の年ごとの異常気象(2020)」
https://www.data.jma.go.jp/gmd/cpd/monitor/annual/annual_2020.html

図7のなかで2020年の大雨の気象災害として記録されているものについて、気象庁によれば以下の被害が報告されています[*4]。

  • 4月〜5月東アフリカ中部及びその周辺で発生した大雨により合計500人以上が死亡したと伝えられています。
  • 6月〜8月に中国の長江中・下流域で発生した大雨では、死者と行方不明者が合計270人以上、中国の8月の降水量としては1961年以降最も多かったと記録されています。
  • 6月〜10月に南アジアとその周辺で発生した大雨では、2700人以上が死亡したと伝えられています。

このように世界各地で、2020年だけでも多くの死者・行方不明者を出す甚大な被害が発生しています。

増加する集中豪雨と地球温暖化との関係

集中豪雨の増加や、雨の降り方が変わってきている原因として地球温暖化による気候変動の影響が指摘されています。

地球温暖化との関係が検証された豪雨として2012年に発生した「平成24年九州北部豪雨」の例をご紹介します。
「平成24年九州北部豪雨」では2012年7月11日から4日間にわたって降り続けた雨によって死者行方不明者合計32人、住宅の全半壊1000棟以上の被害が発生しています[*5]。

次の図8は2012年に発生した「平成24年九州北部豪雨」の降水分布です。

図8: 気象庁レーダーによって観測された平成24年九州北部豪雨発生時の降水分布(2012年7月14日8時40分)
出典: 国立研究開発法人 海洋研究開発機構コラム「頻発する梅雨末期の豪雨は地球温暖化によるものなのか(2017)」
https://www.jamstec.go.jp/j/jamstec_news/20170823/

「平成24年九州北部豪雨」は、近年梅雨末期に毎年のように発生しているバックビルディング形成された線状降水帯による豪雨であり、複数の積乱雲が列になって連なることが原因です。

積乱雲は非常に発達していたとしてもたった一つだけでは大きな被害をもたらす豪雨にはなりません。
しかし多くの積乱雲が発生し続けて線状降水帯となって維持されることで数日間にわたって続く大雨が発生します。

図8に示されている「地表付近で流れ込む暖かく湿った南西風」は、東シナ海の水温上昇が関係しています。
海面の水温が上昇することで、水蒸気が増加し積乱雲が発生しやすくなるためです。

東京大学・長崎大学・防災科学技術研究所・海洋研究開発機構の研究グループが行った海面水温の影響に着目した検証によれば、温暖化の影響によって東シナ海の水温が上がることで、降水量が30%から45%も増大することが確認されています[*5]。

一方で豪雨が発生する気象条件はケースバイケースであることから、すべての豪雨に関して温暖化の影響であると言い切れるものではありません。

しかし日本で発生している多くの集中豪雨が梅雨末期に発生する線状降水帯によるものであることから、このまま海洋の温度上昇が続けば集中豪雨が発生しやすくなると言えるでしょう。

気候変動による将来予測シナリオでは温暖化対策を取らなかった場合、日本では降水日自体は減少するものの短時間強雨が増加することが予測されています[*6]。

つまり、このまま地球温暖化が進行すれば今後さらに豪雨災害が増加するでしょう。

次の図9はIPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change:気候変動に関する政府間パネル)のRCP8.5シナリオにおける短時間強雨の将来予測です。
RCP8.5シナリオとは2100年における温室効果ガスの最大排出量に相当するシナリオです。

図9: 短時間強雨の増加(将来予測)
出典:環境省 令和元年版環境・循環型社会・生物多様性白書「近年の異常気象と気候変動及びその影響の観測・予測(2019)」
https://www.env.go.jp/policy/hakusyo/r01/html/hj19010201.html

図9の黄緑部分は1980年〜1999年平均、緑部分はRCP8.5シナリオに基づく2076年〜2095年の平均の値です。

このシナリオでは全国各地で1時間50mm以上短時間強雨が2倍以上になると予測されています。

1時間50mm以上雨とは、気象庁の予報用語では「非常に激しい雨」「猛烈な雨」とされており、滝のようにゴーゴーと降り続き、息苦しさや恐怖を感じるほどの雨のことです[*7]。
傘は全く役に立たなくなり車の運転は危険になるほどの激しい雨で、数日間続くことで土砂災害や洪水などを引き起こす可能性が非常に高い状態です。

まとめ

近年日本をはじめ世界各地では私たちの生活、そして命を脅かすほどの大雨が発生しています。

現時点ですでに国内の短時間強雨が増加していることはデータによって示されていますが、今後温暖化が進行すればさらに速いペースで増加していくでしょう。
温暖化がこれ以上進むことは気温が上がり猛暑日が増えるだけでなく、甚大な土砂災害を引き起こす豪雨が増えることだと認識する必要があります。

土砂災害や洪水を引き起こす集中豪雨から私たちの生活と命を守るためにも、温室効果ガスの大幅な削減を早急に進めなければなりません。

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参照・引用を見る

*1
気象庁気象研究所 「集中豪雨発生メカニズム解明に向けて(2016)」
https://www.mri-jma.go.jp/Topics/H26/Happyoukai2014/04.pdf, p.1, p.2

*2
国土交通省 気象庁「顕著な大雨に関する情報の解説(2019)」
https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/bosai/kenchoame.html

*3
国土交通省 気象庁「7月1日から3日の東海地方・関東地方南部を中心とした大雨  令和3年(2021年)7月1日~7月3日 (速報)(2021)」
https://www.data.jma.go.jp/obd/stats/data/bosai/report/2021/20210708/20210708.html

*4
国土交通省 気象庁「世界の年ごとの異常気象(2020)」
https://www.data.jma.go.jp/gmd/cpd/monitor/annual/annual_2020.html

*5
国立研究開発法人 海洋研究開発機構コラム「頻発する梅雨末期の豪雨は地球温暖化によるものなのか(2017)」
https://www.jamstec.go.jp/j/jamstec_news/20170823/

*6
環境省 令和元年版環境・循環型社会・生物多様性白書「近年の異常気象と気候変動及びその影響の観測・予測(2019)」
https://www.env.go.jp/policy/hakusyo/r01/html/hj19010201.html

*7
国土交通省 気象庁「雨の強さと降り方」
https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/yougo_hp/amehyo.html