：（温帯低気圧の発達と構造)

お天気の見方・楽しみ方（13)熱帯低気圧と秋雨前線がもたらした大雨と暴風―2006年10月６〜８日

小倉 義

光 ・隈部

良 司 ・西村修司

１．問題の発端

雨量数十 mm の雨が数時間続いて大雨となることも「熱帯海域で発生・発達した台風が北上しています

あるが，今回は図のように毎時10mm 前後の雨が40が，次第に勢力が衰え，熱帯低気圧になりました」と時間余り続くという降り方だった．結局，図に示したいう気象情報をテレビできくと，なんとはなしに気象期間の総降水量は，浪江町で約370mm，遠軽町で約災害の可能性が少なくなったような気がして，ほっと300mm となった．10月の月間雨量平年値は，前者でする．

156.2mm，後者で72.9mm であるから，例えば遠軽

ところがいつもそうとは限らない．特に，秋雨前線に熱帯低気圧が接近するときには，大雨が降り，暴風

町では平年の10月の月間雨量の約4.1倍がこの40時間あまりで降ったことになる．

が吹きやすいとして警戒されている．2006年10月，台風16号が弱まって出来た熱帯低気圧が日本に接近した
ときがそうだった．記録的な強風と大雨だった．強風
被害の例としては，６日午後には，鹿島港沖合で停泊中のパナマ船籍の貨物船（約９万8600トン）が操船不能のまま強風に流され，約 2km 沖合いで座礁し船体が２つに折れた（第１図)．乗員中１名が死亡，９名が行方不明となった．当日千葉県銚子市の最大瞬間風速は39.0m/s だった．また宮城県沖では大型サンマ漁船が座礁し，16名全員が消息を絶った（10月７日新聞夕刊)．さらに北海道でも，日高支庁幌泉郡えりも町では10月７日16時30分に北北東の風 速38m/s，根室市では８日06時10分に北北東の最大瞬間風速42.2m/s という，いずれも歴代１位の記録を立てた．
関東・東北地方の太平洋岸の地域から北海道にかけての大雨もすごかった．第２図は福島県双葉郡浪江町と北海道紋別郡遠軽町におけるアメダスの風速・風向と１時間降雨量の記録である．大雨といっても１時間
Yoshimitsu OGURA，東京大学海洋研究所．
Ryoji KUMABE，気象庁地球環境・海洋部気候情報課．
Syuji NISHIM URA，気象庁予報部予報課．
Ⓒ 2007 日本気象学会
2007年 11月

第１図

10月６日午後，強風で胴体がちぎられた約９万8600トンの貨物船（朝日新聞10月７日夕刊，転載許可済み)．
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お天気の見方・楽しみ方(13)しかも，大雨のときの地上風向が両地点で北というに伴う雨であるから，風向は南よりであり，雨域は低のも不思議だ．これまで本シリーズで述べた温帯低気気圧中心の東側に限られていた．ところが，今回の雨圧に伴う雨は，温暖コンベヤーベルトを上昇する気流は，低気圧中心の西側で北風が吹いている地域で降っているということになる．
一体，衰弱した熱帯低気圧から，どうしてこのような凶暴な気象が生まれたのか．何が特異な低気圧の構造を作りだしたのか．
２．ユニークな前線パター
ン
第３図は，10月６日に熱帯低気圧に格下げされた台風16号と17号および今回の温帯低気圧について，12時間毎の中心位置と中心気圧を示す．24
時間の温帯低気圧中心の気圧降下量は最大でも16hPa/24h であるから，本シリーズで採り上げてきた爆弾低気圧に比べて，特に急に発達した低気圧ではない．

第２図

アメダスの１時間降水量，風向と風速．(a）福島県双葉郡浪江町，(b）北海道紋別郡遠軽町（地点は第３図参照)．

第４図
第３図

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６時間毎の地上天気図によると，今回の温帯低気圧は10低気圧発生時の2006年10月５日18UTCの地上天気図（気象庁)．

低気圧と２つの熱帯低気圧について，12時間毎の中心気圧と中心位置．×，T とVはそれぞれ低気 圧，熱 帯 低 気 圧0616
号，熱帯低気圧0617号を表す．
〝天気" 54．11．

お天気の見方・楽しみ方(13)

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(ａ)

(ｂ)

第５図

2007年 11月

(a) 10月６日12UTC，水蒸気画像に重ねた地上気圧（黄色，2hPa 毎)，925
hPa の相当温位（ピンク色，3K 毎）と風（長い矢羽が10ノット）の分布，(b) 同時刻における可降水量の分布（mm)．
39

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お天気の見方・楽しみ方(13)月 ５ 日18UTC に，紀 伊 半 島 沖，停 滞 前 線（秋 雨 前ているようには見えず，直立した前線帯としか見えな線）上で発生した．その時刻の地上天気図が第４図でいからである．

ある．北東方向に進行していた熱帯低気圧0616が新低

第５図 a に示した前線のパターンを，よく知られ気圧の南方約260km の距離まで接近していることがたシャピロ・カイザーの低気圧/前線系モデルと比べわかる．温帯低気圧の卵と熱帯低気圧が共存している

ると，後屈温暖前線があることは共通しているものから，厳密には，以下述べる温帯低気圧は，熱帯低気の，断裂した寒冷前線がない点で，大きく違う．一圧が温帯低気圧化（extratropical transition of tropi-

方，本シリーズ（3)（小倉ほか，2006a）では，彼らcal cyclones）したものといえないかもしれない．いのモデルとよく似ている日本付近の低気圧/前線系をずれにしても，熱帯低気圧0616と，その東方にある熱解析し，その前線系の進化のプロセスを解説した．そ

帯低気圧0617と併せて，本州の南方海域には広い低圧のケースでは，低気圧は下層の逆向きトラフの根元で部があることになる．この点が，本シリーズで述べて発生した．ということは，トラフの西側にはトラフ軸きた狭い逆向きトラフ内の低気圧とは発生環境が違より相対的に冷たい寒気があったことになる．従っう．て，低気圧が発生すると共に，まず低気圧の中心からこのことの重要性は第５図 a で明らかとなる．こ寒冷前線が南に延びるようになる．そして，この寒冷の図は低気圧発生から18時間後の６日12UTC，水蒸前線は密度流（重力流）の性格を持って，東および低気画像に，地上気圧並びに925hPa の風と相当温位の緯度に広がっていく．温暖前線が出来るのは，低気圧分布を重ねたものである．この時刻には，熱帯低気圧が発達し，中心をめぐる空気の回転がある程度確立さ0616は既にアイデンティティを失い，温帯低気圧と一れてからである．発生環境が違うから，発達段階初期つのものとして解析されている．そして最も目に付くにおいては，低気圧/前線系のパターンが違うのは，のは広範囲の強い南風と，その北側に存在する強い東当たり前といえば当たり前である．

風の間に，顕著な温暖前線が形成されたことである．

一方，第７図に示した仙台におけるゾンデ観測の結そして温暖前線の先端は，低気圧中心をめぐる循環の果によれば，高度約700hPa に明瞭な移流型逆転層が一部である北風に運ばれて南方に屈曲し，文字通りのある．その下層には冷たい北ないし東の風，その上層後屈温暖前線（bent back warm front）となる．この後屈した部分を寒冷前線としなかったのは，第５図 aの 前 線 に 直 角 方 向 の 線 分 a‑b に 沿った 鉛 直 断 面 図（第６図）に見るように，寒気が楔状に暖気に侵入し

第６図

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６日12UTC，第 ５ 図 a の 線 分 a―b に沿った鉛直断面上の相当温位（3K 毎）と風の分布．

第７図

６日12UTC，仙台におけるゾンデ観測結果．
〝天気" 54．11．

お天気の見方・楽しみ方(13)

第８図

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宮古におけるウィンド・プロファイラーの観測結果（地点は第３図参照)．には暖かい南南西風が吹いていて，温暖前線面の存在は明らかである．この温暖前線面に沿って暖気が上昇し，第５図 a に示したように広い雲域を作っている．
この温暖前線の存在は，第８図の宮古におけるウィンドプロファイラーの記録でも見ることが出来る．５
日18UTC ころから高度約 3km 以下の層で，東ないし北東の風が強くなったのは，前線面の下を吹く東よりの風の到着を示す．それより上の層で吹いている南風を理解するために，第９図に６日12UTC における300hPa の 高 層 天 気 図 を 示 す．本 シ リーズ の（12)（小倉ほか，2007）で述べたダイポール型の上層の流れのパターンに似て，沿海州から日本海にかけてトラフがあり，その高緯度側にはリッジがある．トラフの東側では南南西の風が強く，西側では比較的緩やかに

第９図 ６日12UTC における300hPa 高層天気図（気象庁)．

西風に移行している．このパターンに対応して，第４図の地上天気図では，北海道から沿海州にかけて高気している．

圧があり，低気圧の北部で等圧線が込んでいる．そし

この章の多くの図で示した時刻６日12UTC というて，第９図のトラフの接近に伴い，５日から６日にかのは，冒頭で述べた貨物船やサンマ漁船の遭難事故がけて，宮古では南風の層の厚さが時間と共に増してあった強風の時間帯である．この強風について興味がいって，７日12UTC ころから西ないし北西の風に変あるのは，強風域が主に700hPa 以下の下層に限定さ化していく．

れていることである．第10図は６日12UTC に，低気

ちなみに，第８図において下層の風に着目すると，圧中心近くにある850hPa の風速の極大値を通る南北

時間と共に風向は北東→北→北西と逆転（backing）鉛直断面上（第５図 a の線分 c−d）の風と等温位線しており，低気圧中心が宮古の東を通過したことを示を示す．この図の風の高度分布は，例えば日本海低気

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お天気の見方・楽しみ方(13)111mm という豪雨が観測された．最近 Kawabata etal.（2007）は非静力学モデル（JM A‑NHM ）を用いて，この豪雨のシミュレーションに成功したが，その際４次元変分法によるデータ同化には，GPS データから推定された関東平野中央部の65mm を越す可降水量も含まれていた．
３．水蒸気前線
一般的に，熱帯低気圧の温帯低気圧化というのは，見かけの点から言うと，一様な海上で発生発達して，円形の等圧線を持つ熱帯低気圧が北上し，傾圧性が強い中緯度に達して，そこで前線を備えるようになることをいう．前述のように，今回の低気圧は，必ずしも第10図

６ 日12UTC，第 ５ 図 a の 線 分 c―d に沿った鉛直断面上の風と等温位線（2K毎)．太いギザギザの実線は輝度温度から推定した雲頂高度．

この意味での温帯化した低気圧ではないが，発生時には秋雨前線があったので，前線に注目して話を進める．
第11図は，第５図 a から12時間後の７日00UTC における925hPa の相当温位と渦度の分布を，レーダー圧による春の嵐について，本シリーズ（4)（小倉ほエコー図に重ねた図である．どういう前線をどの位置か，2006b）で述べたような，強風域の軸がほぼ対流に解析するかは，いつも悩ましい作業であるが，今回圏全域に亙って鉛直に立つという分布とは全く違う．

は等相当温位線と等渦度線が密集している帯を前線帯

むしろ当然のことながら，前回本シリーズ（12)（小とし，その低緯度側に前線を解析することとした．そ倉ほか，2007）で述べたダイポール型の上層の流れのうしたのも，第11図で見るように，今回はこの両者の場合と定性的によく似ている．定量的には，前回の下前線帯が見事に一致していて，苦労がないからであ

層の風の最大値は50ノット（１ノット＝0.514m/s）る．時間を遡って，第５図 a では図が込み入ってし程 度 で あった が，今 回 は70ノット（第10図 で39N，まうので渦度の線は記入しなかったが，第11図と同じ850hPa あたり）もある．この違いは，地上天気図で程度で相当温位と渦度から決めた前線は一致してい見る北方の高気圧と南の低気圧の間の気圧傾度も，第た．

10図に見る温暖前線における水平温度傾度も，今回のただし，第11図で低気圧中心から南東に延びる前線ほうが大きかったためと思われる．ちなみに，第10図は，寒冷前線の記号で描いてあるが，直ぐ後で述べるにおいて47N で高度250hPa に存在する130ノットのように，これが問題である．いずれにしても，前線は風は，第９図でいうと，ダイポール型に分岐した上層円弧を描きながら，360K という高い相当温位を持つの流れが，再び合流したために出来たジェット気流で広範囲の空気を包囲しようとしている．この前線系のある．

パターンは断裂した寒冷前線を持たないので，依然と第５図 a でもう１つ重要な点がある．360K を超えしてシャピロ・カイザーモデルとは違う．

る高い相当温位の空気が熱帯低気圧に伴われて，本州

この図の時刻は第２図によると，福島県での降雨は付近にまで進出していることだ．このことは空気中にようやく終わりに近づき，北海道では降り始めたころ水蒸気がたっぷり含まれていることを示唆する．第５である．本シリーズでこれまで記述した温帯低気圧で

図 b は６日12UTC における可降水量の分布を示す

は，雨は低気圧中心付近ではなく，その東側，温暖前が，予想通り，可降水量65mm を超える空気がある．

線の北側で降るのが普通であった．今回は低気圧中心

これほどの可降水量は通常では梅雨期だけにしか見らの北東から西にかけての象限で強雨があるのが大きなれない．この水蒸気が第２図に示した大雨を降らせた特徴である．のだ．
ちなみに，1999年７月21日東京都練馬区で１時間に42

ちなみに，本題とは全く関係のないことであるが，第11図において，低気圧中心の西側で本州に沿って，〝天気" 54．11．

お天気の見方・楽しみ方(13)9 67250km くらいの波長をもって，正と負の渦度が比較的規則正しく並んでいるのが興味を引く．ここは雲のない領域
で あ る が，ど ん な 擾 乱 な のか，まだ全く調べていない．
本題に戻り，第11図から12時 間 経った ７ 日12UTC，北海道が激しい降雨に襲われている最中の状況が第12図である．第 ５ 図 a と 同 じ く，衛星赤外画像にレーダーエコー
図と等相当温位線を重ねている．低 気 圧 中 心 付 近 は レーダーの探知範囲外なので，なんともいえないが，低気圧中心の北東から西の象限に相変わらず強い降雨域があるし，

第11図

７ 日00UTC，925hPa に お け る 相 当 温 位（赤 色，3K 毎)，渦 位（黒色，正は実線，負は破線，50×10 /s)，風とレーダー・エコー分布．記
号 L は地上低気圧中心の位置．

第12図

７日12UTC，赤外画像に重ねたレーダー・エコーと925hPa における相当温位（3K 毎）と風の分布．

後屈温暖前線北側の東風は強く，80ノットを超えている．
このため後屈温暖前線はほぼ完全に相当温位＞351K の暖湿な空 気 を 隔 離 し て し まった．一方，寒冷前線は東に移動している．渦度の分布図は示さないが，相当温位で解析された前線は依然として渦度分布から解析されたものと一致している．
第12図 に 示 し た 前 線 の パ
ターンは，相当温位が高い空気が隔離された核があるという 意 味 で，シャピ ロ・カ イ
ザーモデルの最終段階であるⅣ期の構造に似ているが，実は第12図で寒冷前線の記号で表した前線は，本来の温度または温位で定義された寒冷前線ではない．むしろ，以下の理由により，大気中の水蒸気量あるいは相当温位の不連続線である水蒸気前線（moisture front）である．に回転しつつ，東北地方を通って本州東方海上に流れまず，第13図は第12図と同時刻における925hPa の出している．しかし，相当温位の前線がある地域に温位の分布を示す．寒気は北海道あたりから低気圧性は，ほぼ一様な302K の温位が広がっていて，不連続

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第13図

お天気の見方・楽しみ方(13)７日12UTC，925hPa における温位（1K 毎）の分布．境界線 記 号 は 第12図 においては寒冷前線の記号で描いた水蒸気前線．７日12UTC において水蒸気前線を挟む２点の空気塊が，過去36時間に辿った軌跡を，×を３時間毎の位置として描いている．軌跡の出発点と終着点における高度は hPa 単位．

第14図

７日12UTC，第12図の線分 e―f に沿った鉛直断面上の相当温位（3K 毎）と風の分布．．

描いたものである．145〜147E あたりに相当温位＞
347K の隔離核がある．152E あたりでは，ほぼ同じ相当温位をもつ空気が鉛直に切り立った壁となって，相当温位前線あるいは水蒸気前線を形成している．改め線らしいものはない．
そこで，925hPa 面において，水蒸気前線を挟む２て言うことではないが，気団の解析に相当温位は極めて有益な物理量である．

点の空気塊の過去36時間のトラジェクトリ（軌跡）を追った結果が第13図に記入してある．西側の空気塊は４．結び

後屈温暖前線帯の直ぐ寒気側で高度787hPa から出発

今回の事例は， 秋雨前線に熱帯低気圧が接近したし，低気圧中心の西側を回ってから，前線の西側でため，前線の活動が活発になり，低気圧が発達して，925hPa の位置に到達した．すなわち，この空気塊は大雨と強風をもたらしました」と，一般向けの表現で断熱圧縮を受けながら下降したことになるが，下降流終わりにするには，もったいないほどユニークな様相があることは，第12図で該当する地域には雲がないこを示した．秋雨前線上に低気圧の卵が発生したことにとから妥当と思われる．一方，前線の東側の空気塊は間違いないが，それ以降秋雨前線は直接何もしていは，もともと高い温位をもつ26N の高度977hPa からない．接近してきた熱帯低気圧は多量の水蒸気を持参出発して，僅かに上昇しながら北上した．このようし，それが大雨に繋がったことは確かであるが，同時に，起源は全く異なる２つの空気塊が水蒸気前線付近に温帯低気圧の卵を含めた熱帯低気圧は広い低圧部をで遭遇したとき，ほぼ同じ302K の温位であったこと作り，上層のダイポール型の流れと相俟って，強く長は偶然か，あるいは解析の精度の範囲以内と思われい後屈温暖前線を形成した．一方，寒冷前線は殆どなる．風のほうは，２つの空気塊が遭遇したときずれがかった．代わりに，水蒸気前線を伴った．こうして低あり，水蒸気前線の位置で渦度が最大となっている

気圧/前線の構造は，ノルウェー学派のモデルとは違（図省略)．いずれにしても，相当温位で見ると，前線うし，シャピロ・カイザーモデルとも違う．既存のモは閉塞したように見えるが（第12図)，温位で見ると，デルに捉われず，一つ一つの事例を丁寧に眺める必要閉塞していないし，高温の隔離核もない．

性を痛感させられた事例であった．降雨域が低気圧中

第14図は隔離された相当温位の核を通る東西方向の心の北東から西の象限に限られていること，および強線分 e−fに沿う鉛直断面上の相当温位と風の分布を風域が下層に限られていたことも，ユニークな構造で44〝天気" 54．11．

お天気の見方・楽しみ方(13)9 69参あった．雲解像モデルを用いたシミュレーションや感考 文

献度実験により，このユニークな低気圧の進化（evolu-Kawabata, T., H. Seko, K. Saito, T. Kuroda, K.

tion）が，さらに詳しく究明されることを望んでいTamiya, T. Tsuyuki, Y. Honda and Y. Wakazuki,
2007：An assimilation and forecasting experimentる．
最近 Ritchie and Elsberry（2007）は，仮想的な気象条件の下で数値実験を行い，北上する熱帯低気圧とof the Nerima heavy rainfall with a cloud‑resolving nonhydrostatic 4‑dimensional variational data

中緯度の上層トラフの相互位置の違いにより，温帯低assimilation system,J.M eteor.Soc.Japan, 85, 255‑
276.

気圧化した熱帯低気圧のその後の振る舞いがどう違う

小倉義光，西村修司，隈部良司，2006a：お天気の見方かを調べている．その中の一例は本稿で述べた低気・楽しみ方（3) シャピロ・カイザーの低気圧モデル

圧/前線系の構造とやや似ている．と日本海低気圧，天気，53，215‑222．
小倉義光，西村修司，隈部良司，2006b：お天気の見方

謝辞

本稿の作成に当たっては，著者の１人（小倉）は東京 大 学 海 洋 研 究 所 共 同 利 用 研 究（採 択．No,005，2007）から便宜を受けたことを記して感謝したい．また，適切なコメントを下さった担当編集委員別所康太郎氏と査読者，および第１図の写真の転載を許可してくださった朝日新聞社知的財産センターに感謝したい．

2007年 11月

・楽しみ方（4) 春の嵐を呼ぶ日本海低気圧，天気，53，319‑329．
小倉義光，隈部良司，西村修司，2007：お天気の見方・楽しみ方（12) ダイポール型の上層の流れに伴う大雨と強風―2006年９月27日の場合，天気，54，917‑922．
Ritchie,E.A.and R.L.Elsberry,2007：Simulations ofthe extratropical transition of tropical cyclones：
Phasing between the upper‑level trough and tropical cyclones, M on. Wea. Rev., 135, 862‑876.

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