広島工業大学紀要研究編
第 43 巻（2009）pp.373-379

論文

中四国地方における大雨発生頻度の最近 47 年間にわたる変化傾向
藤本亜希子＊・加島大輔＊＊・和田太＊＊＊・内藤望＊＊＊＊（平成 20 年 10 月 31 日受理）

The 47-Years Trend of Heavy Rain Occurrence in Chugoku and Shikoku Area, Japan.
Akiko FUJIMOTO, Daisuke KASHIMA, Dai WADA and Nozomu NAITO（Received Oct. 31, 2008）

Abstract
In recent years, fears are entertained that severe storms will possibly occur more
frequently than before due to global warming. A long term trend of heavy rainoccurrence, however, is very difficult to detect because of discreteness of precipitationin time and space. The present study proposes a new approach to analysis for thelong term trend of heavy rain occurrence. A logarithmic regression is applied to ahistogram of daily precipitation every year. A factor of the logarithmic regression issuggested to represent heavy rain occurrence better than those of exponential andlinear regressions. Then, the logarithmic factors have been showing the increasing
trends for 47 years since 1961 to 2007, at 22 stations among the total 23 observatory
stations under Japan Meteorological Agency in Chugoku and Shikoku area. Although
the statistical significance is little at an individual station, the common increasing trendof heavy rain occurrence would be significant for the regional trend.

Key Words: heavy rain occurrence, long term trend, warming, logarithmic regression
者 16 人，全半壊家屋 180 棟といった大きな被害を出した 3）。

1．はじめに

また同年同月に発生した「平成 16 年 7 月福井豪雨」でも，近年，地球温暖化に伴い，極端な大気現象，いわゆる
1）「異常気象」の多発化が懸念されている 。局地的な「集2）

美山町で従来記録の 2.2 倍となる日降水量 283mm を記録
し，死者・行方不明者 5 人，全半壊家屋 209 棟といった大中豪雨」も多発する疑いが持たれ ，災害との関連から社きな被害を出した 3）。さらに 2008 年 8 月にも愛知県を中会的関心も高いと言える。

心に東海，関東，中国および東北地方などで記録的な大雨

近年の日本における豪雨災害では，治水対策や天気予報が発生し，岡崎市で従来記録の 1.5 倍となる 263.5mm をの進展のおかげで，1960 年代以前に発生した豪雨災害と記録した。愛知県では死者が 3 人出るなど，各地で浸水害，比べ死者・行方不明者数は減少傾向にある。しかし例えば，土砂災害，落雷による停電が発生し，鉄道などの交通機関「平成 16 年 7 月新潟・福島豪雨」では，栃尾市で従来記録にも影響が出た 4）。の 2.5 倍となる日降水量 421mm を記録し，死者行方不明*
広島工業大学大学院環境学研究科地域環境科学専攻** 広島工業大学環境学部環境情報学科（現在，㈱デオデオ）*** 広島工業大学環境学部環境情報学科（現在，大栄環境㈱）**** 広島工業大学環境学部地球環境学科―373―気象庁による地球温暖化に伴う将来予測では，日降水量藤本亜希子・加島大輔・和田太・内藤望50mm 以上となる年間日数が本州太平洋側の一部地域と北海道を除く多くの地域で増加し，特に西日本日本海側で大きな増加率となると予測している。さらに日降水量100mm 以上となる年間日数も多くの地域で約 100 年間に年間 1 日以上増加し，特に中国地方から九州北部にかけて大きく増加すると予測している 2）。また 1976 年以降 29 年間の全国のアメダスデータによる解析結果によると，1 時
間降水量が 50mm，80mm 以上となった回数と，日降水量が 200mm，400mm 以上となった回数のいずれも，小さいながらも増加傾向を示した 2）。
また，豪雨をもたらす要因の 1 つに台風がある。台風の発生数は 1990 年代末以降減少傾向であるが，強い勢力（最大風速 33m/s 以上）の台風の発生数には，長期的な変化傾向は認められていない 2）。そして，地球温暖化に伴う台風への影響については，低緯度帯の大気の安定度が増す
ことにより，台風の発生総数は減少する一方で，台風のエネルギー源となる水蒸気量が増加することにより，非常に図 1．解析対象とした中四国地方の気象庁地上観測所 23 地点の分布図

強い台風の発生が増加するとの数値シミュレーション結果
5）が提示されている 。したがって今後，台風による豪雨も増加する可能性がある。

当然，小雨の発生頻度が高く大雨の頻度が低い傾向となる

これまでになされてきた大雨／豪雨の発生頻度の変化に
2），6）の多くは，あるしきい値以上の降水量が，その頻度分布を指数関数，対数関数，一次関数（直線）の発生回数の変化を調べる等，限られた統計期間の中でもの 3 種の曲線で近似し，これらの近似曲線の係数で小雨−ともと発生確率が低い極端現象の増減を論じるという，統大雨の相対的な発生頻度分布傾向を代表させようと考えた。

計的困難さを伴っていた。そこで本研究では，大雨の発生

図 2 は，典型的な日降水量階級別発生頻度の例として，回数のみに着目するのではなく，小雨と大雨の発生頻度の広島市における 1963 年と 2004 年の結果を比較したもので相対的な差に着目することで，「極値」のみでなく全観測ある。日降水量が 10mm 以下のような小雨発生頻度はデータを反映した統計的傾向を探るという方針を採った。

1963 年の方が上回っているが，大雨の頻度についてはまた，時空間的に離散性の高い降水データの統計を扱うた2004 年の方が上回る傾向がみられる。図 2（A）では，このめ，単一の地点ではなく多地点を解析対象とする必要があ傾向を指数関数関する研究例る。そこで本研究では，中四国地方全域を解析対象として，

y = c 1 exp (ax) …（2）

大雨発生頻度の経年変化傾向を調べた。そして，その地域で近似しており，係数 a が大きいほど（負値の絶対値が小的特徴や温暖化との関連についても考察を試みた。

さいほど），相対的に小雨の発生頻度は低く，大雨の発生2．使用データ・解析方法頻度が高くなることを意味する。また図 2（B）の対数関数

中四国地方の気象庁地上観測所全 23 地点（図 1）におy = b1nx + c 2

ける 1961 〜 2007 年 47 年間の日降水量データを使用した。
ただし，山口市は 1966 年 3 月までのデータがないため，…（3）や図 2（C）の一次関数

1967 年からの 41 年間のデータを使用した。また，福山市

y = cx + c 3

においても 1961 年 4 月までのデータがないため，1962 年…（4）からの 46 年間のデータを使用した。各地点，各年の日降の場合も同様に，各係数β，γが大きいほど，相対的に小水量を 5, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 120mm を境界とする 9 階

雨の発生頻度は低く，大雨の発生頻度が高くなることを意級に分類して，各階級の発生頻度を次式にて算出した。

味する。各地点，各年についてこれらの係数 a ， b ， c を発生頻度（％） =階級別降水日数# 100
年間降水日数…（1）

求めて，地点ごとにその経年変化を調べた。

―374―

中四国地方における大雨発生頻度の最近 47 年間にわたる変化傾向

表 1．中国地方 6 地点における係数a，cの平均値と経年変化
率傾向は認め難かった。しかし対数近似による係数βの経年変化では，徳島市 1 地点のみの例外を除き，中四国地方22 地点において増大トレンドを示すという共通した結果が得られた。（図 3）
指数曲線は x 軸に漸近するという性格上，最小二乗法で近似する場合にもともと絶対値の小さな大雨の発生頻度よりも絶対値の大きい小雨の頻度傾向に近似結果が大きく影響を受けると考えられる。つまり，指数近似による係数a の解析では，小雨の頻度傾向にその重みをおいた解析結果になっていると考えられる。逆に対数近似による解析では，もともと発生頻度の低い大雨の頻度変化に重みをおいた解析になっていると考えられる。線形近似の場合には，いずれにも重みをおいていないように思えるが，絶対値の大きな小雨発生頻度の方が年々の変動幅も大きいことから，結果的には小雨発生頻度の変化傾向に追随していると考えられる。
以上のことから，大雨の発生頻度の傾向を把握するためには，指数近似や線形近似よりも対数近似の係数βの方が妥当ではないかと考えた。またその係数βが，個々の地点における統計的有意性は低いものの，中四国地方の 23 地
点中 22 地点に共通して増大トレンドを示したという結果（図 3）は，単なる偶然ではない有意な結果を示すものではないかと考えた。そこで本研究では，対数近似による係
図 2．広島市における 1963 年と 2004 年の日降水量発生頻度比較，および指数近似（A），対数近似（B），線形近似（C）の適用例

数βを「大雨発生頻度係数」と定義して，以下の解析，考察を進める。

3.2

中四国地方における大雨発生頻度係数の平均値分布を図

3．解析結果と考察
3.1

平均的大雨発生頻度の地域比較

4 に示す。高知市，室戸岬などの四国地方の太平洋側はも中四国地方全域での大雨発生頻度の変化傾向

ともと大雨が多発する傾向にある。次いで，中国地方の瀬中国地方 6 地点における指数近似，線形近似による係数

戸内海側，日本海側，四国地方の瀬戸内海側の順で大雨発

a ， c の平均値および経年変化率を表 1 に示す。指数近似

生頻度係数の地域平均値（表 2）は下がっていく。これは，や線形近似による係数 a ， c の経年変化傾向は，地点によもともと少雨地域である瀬戸内海側や豪雪地域ではあるがりその増減傾向がばらつき，残念ながら全体的に共通する

梅雨や台風の影響が比較的小さい日本海側と比べて，太平―375―藤本亜希子・加島大輔・和田太・内藤望

図 3．中四国地方 23 地点における大雨発生頻度係数（β）偏差の経年変化。地名の後の数字は，係数βの平均値。

―376―

中四国地方における大雨発生頻度の最近 47 年間にわたる変化傾向

図 4．大雨発生頻度係数の平均値分布図

図 5．大雨発生頻度係数の経年変化率分布図

表 2．大雨発生頻度係数の地域別平均値

表 3．大雨発生頻度係数変化率の地域平均値

洋側は梅雨期の豪雨や台風の影響が強いという地域的特徴を明瞭に示しているといえる。なお，四国地方の太平洋側と瀬戸内海側は，中四国全域の中で最も大雨が発生し易い地域と発生し難い地域とが四国山地を挟んで隣接している

同東部沿岸地域よりも大雨発生頻度がもともとやや高めでことも明瞭に示されている。さらに，瀬戸内海沿岸についあることとの関連も含めて，興味深い結果と言えるが，そては岡山県，香川県の東部に比べて，広島県，山口県，愛の詳細については今後の研究に委ねたい。南北方向の地域

媛県の西部の方がやや大雨が発生し易いという傾向もみら

別では，四国地方の瀬戸内海側，中国地方の瀬戸内海側，れる。

太平洋側，日本海側の順で大雨発生頻度係数の経年変化率の地域平均値（表 3）は下がっていく。ただし，瀬戸内海

3.3

大雨発生頻度経年変化率の地域比較

側の地域平均値は下関市と松山市での高い変化率が大きく

図 5 は，中四国地方 23 地点における大雨発生頻度係数影響しており，この 2 地点を除いた地域平均値は，太平洋の経年変化率の分布図である。下関市で最高，次いで松山側，日本海側より小さくなる。しかし各地点における大雨市，宇和島市の順で小さくなり，唯一減少トレンドを示し発生頻度係数のトレンドに対する相関係数がきわめて低かた徳島市が最低である。

ったことも踏まえると，経年変化率の地域特性に関する詳

経年変化率の上位 3 地点が瀬戸内海西部から豊後水道沿いに位置していることは，前述の瀬戸内海西部沿岸地域は―377―

細な検討，考察は困難と言わざるを得ない。

藤本亜希子・加島大輔・和田3.4太・内藤望

気温上昇率との相関

温暖化に伴う異常気象の多発化説に関連して，大雨発生頻度係数と気温上昇率との相関も調べた。図 6 は，大雨発
生頻度係数の平均値と気温上昇率 7），8）との相関である。
気温上昇率は，表 4 にみられるとおり，都市化の進んだ地点ほど高い傾向がみられる。これは主に都市化に伴う局地的なヒートアイランドの強化によるものと考えられ，気温上昇率は各地の人為的な都市化の指標ととらえることができるだろう。一方，大雨発生頻度の平均値は，3.2 節で前述したとおり，自然地理的な条件が大きく影響している。
したがって人為的都市化の指標としての気温上昇率と自然地理的な指標としての大雨発生頻度の平均値は，図 6 のように無相関となることは必然といえよう。

図 6．中四国地方における気温上昇率と大雨発生頻度係数の平均値との相関

そして図 7 が，各地の温暖化傾向と大雨発生頻度の増大とを結びつけるべき解析結果であるのだが，今回の結果は両者の間の正の相関を示唆するには弱く，むしろ無相関というべきである。そもそも異常気象と呼ばれる様な大雨／豪雨は，個別の都市においてヒートアイランドが強化され
表 4．中四国地方 23 地点における気温上昇率 7），8）

図 7．中四国地方における気温上昇率と大雨発生頻度係数の経年変化率との相関ることによる大気の不安定化だけでは説明し難く，大量の水蒸気の供給が必要である。したがって，個別の都市における局地的な温暖化だけでなく，広域での温暖化や水蒸気移流が重要であり，解析対象地域をさらに拡大し，水蒸気移流に関する解析も含めた上で再検討すべきである。

4．まとめ
大雨発生頻度の変化傾向を把握する際に，階級別日降水量発生頻度分布に対して指数近似や線形近似ではなく対数近似を適用するという，大雨の発生頻度に重みをかけた新たな解析手法を考案した。そしてこの解析結果から，中四国地方における大雨の発生頻度は最近 47 年間に増大傾向にある疑いが強まった。ただし，個々の地点におけるその増大率の差異や温暖化との関連については統計的有意性が低く，本研究では明確な結論に至っていない。今後さらなる検討，解析が必要である。本研究では中四国地方を対象とし，太平洋側〜瀬戸内海側〜日本海側の地域比較を行っ―378―

中四国地方における大雨発生頻度の最近 47 年間にわたる変化傾向

たが，地域特性に関する考察をさらに深めるためには，解4）気象庁：災害時気象速報．平成 20 年 8 月末豪雨．40

析対象地域の拡充や水蒸気移流量の解析を加えていく必要

pp．
（2008）がある。

http://www.jma.go.jp/kishou/books/saigaiji/saigaiji̲2

文00803.pdf

献1）IPCC: Climate Change 2007.

5）Oouchi, K., J. Yoshimura, H. Yoshimura, R. Mizuta, S.
The Physical Science

Kusunoki and A. Noda: Tropical cyclone climatology

Contribution of Working Group I to thein a global-warming climate as simulated in a 20km-Fourth Assessment Report of the Intergovernmental

mesh global atmospheric model: frequency and wind

Panel on Climate Change. Cambridge Univ. Press,intensity analysis. J. Meteor. Soc. Japan, Vol. 84, No.

996 pp. (2007)

2, 259-276. (2006)

Basis.

2）気象庁：異常気象レポート 2005．近年における世界の6）Kanae, S., T. Oki and A. Kashida: Changes in hourly

異常気象と気候変動〜その実態と見通し〜（Ⅶ）．383

heavy precitation at Tokyo from 1890 to 1999. J.

pp．
（2005）

Meteor. Soc. Japan, Vol. 82, No. 1, 241-247. (2004)

http://www.data.kishou.go.jp/climate/cpdinfo/climate
̲change/7）伊藤慎吾：中国地方における温暖化傾向の地域比較に関する研究．平成 17 年度広島工業大学環境情報学科卒

3）気象庁：災害時気象速報．平成 16 年 7 月新潟・福島豪雨及び平成 16 年 7 月福井豪雨．24 pp．
（2004）

業論文，31 pp．
（2006）
8）春田裕量：四国地方における温暖化傾向の地域比較に

http://www.jma.go.jp/kishou/books/saigaiji/200407go

関する研究．平成 19 年度広島工業大学環境情報学科卒

uu.pdf

業論文，33 pp．
（2008）―379―