一広志

水蒸気輸送に着目した平成 29 年 7 月と平成 24 年 7 月の九州北部豪雨の比較
一 広志（日本気象予報士会四国支部）
要旨
平成 29 年 7 月九州北部豪雨と平成 24 年 7 月九州北部豪雨との双方について、観測データから得られる水蒸気輸送の状況から大雨の発生メカニズムを考察した。豪雨発生地を中心に設定した気象官署および特別地域気象観測所網から成る考察対象領域における水蒸気の収束・発散と、豪雨発生地を指向する地上風による水蒸気輸送量との二者について、豪雨発生地における降水量との関係を調べた。平成 29 年と同 24 年の各事例ともに、降水量は考察対象領域における水蒸気の収束量が大きくなるにつれて増す傾向が認められる。平成 29 年の事
例においては、豪雨発生地を指向する地上風系が形成されており、これによる水蒸気輸送が大雨をもたらしていると考えられる。平成 24 年の事例では豪雨発生地を指向する地上風系が形成されておらず、水蒸気の収束量と降水量との相関関係は 29 年の事例に比べると弱くなっており、水蒸気の収束以外の要因がより強く作用していたことが推察される。
1．はじめに生じるバックアンドサイドビルディング型、強い収

平成 29（2017）年 7 月 5 日から 6 日にかけて、福束に起因し、積乱雲群の走向と直交する方向への降

岡県筑後地方および大分県西部で記録的な大雨が発水システムの移動に特徴づけられるスコールライン生し、気象庁はこの大雨を「平成 29 年 7 月九州北部型に分類され、解析雨量で最大 400mm に達する大雨豪雨」と命名した。津口（2017）はこの大雨の発生をもたらしている。大雨期間の初期と後期において要因として、線状降水帯がほぼ同じ場所に長時間には紀伊水道方面からの暖湿な南西流が六甲山南麓付わたって停滞したことに併せ、九州北部では上空に近で収束することによって降水をもたす対流セルがおける寒気の流入により大気の状態が不安定になっ生成されていることに基づき、六甲山の地形が降水ていたことを挙げている。また、気象庁非静力学モの発生に関与していることに言及している。

デルによる数値シミュレーションを行ない、標高が本稿は、平成 29 年 7 月九州北部豪雨と平成 24 年

およそ 1000 ｍの脊振山地が線状降水帯の強化・維持

7 月九州北部豪雨について、福岡県筑後地方から大に寄与していた可能性があることに言及しているが、分県西部にかけてもたらされた大雨の発生メカニズ

地形のどのような要素がいかにして降水の強化にどムを観測データから得られる水蒸気輸送の状況からの程度の影響を及ぼしたのかについての具体的な考検証し、これら 2 事例における大雨の成因について察には至っていない。

比較することを目的とする。

石原、寶（2018）は平成 24（2012）年 8 月 13、14日に京都府宇治市周辺で発生した大雨について、そ2．総観場と降水の概況の原因となったメソスケールの線状降水帯の構造を

平成 29 年 7 月九州北部豪雨の 7 月 5 日 9 時の地上解析している。その結果、この大雨は太平洋高気圧

天気図を図－ 1 に示す。梅雨前線が朝鮮半島南部か縁辺の下層ジェットを伴なう対流不安定層のすぐ北ら日本海および瀬戸内海を経て関東地方の沿岸に達側に発生しており、6 つのメソスケール線状降水帯し、関東東方沖に及んでいる。関東東方沖の前線上によってもたらされたことを明らかにしている。こには 994hPa の低気圧が存在している。小笠原東方沖

れらは、積乱雲が風上で繰り返して発生し、風下でには 1018hPa の高気圧が、沖縄南方沖には 1012hPa降雨が続くバックビルディング型、積乱雲が進行すの熱帯低気圧がそれぞれ存在している。7 月 5 日のるとともにその先端および側方から新たな積乱雲が日降水量は福岡県の朝倉で 516mm、大分県の日田で−25−

水蒸気輸送に着目した平成 29 年 7 月と平成 24 年 7 月の九州北部豪雨の比較

図 -1

地上天気図（平成 29 年 7 月 5 日 9 時）

図 -2

地上天気図（平成 24 年 7 月 14 日 9 時）

図 -3

本考察で採り挙げる観測点の位置関係

336mm に達し、朝倉の最大 1 時間降水量は 129.5mmに及んでいる。
平成 24 年 7 月九州北部豪雨の 7 月 14 日 9 時の地
上天気図を図－ 2 に示す。梅雨前線は中国大陸から朝鮮半島、日本海を経て北陸および東北地方南部に達し、東北地方のはるか沖に至っている。同日の日降水量は福岡県の黒木で 415mm、大分県の日田で237mm を記録している。

3．考察に使用するデータ、物理量本考察で採り挙げる観測点の位置関係を図－ 3 に示す。本考察においては、以下のデータおよび物理量を使用する。
① 福岡の上層における指定等圧面ごとの東向き水蒸気輸送量ならびに北向き水蒸気輸送量
水蒸気輸送量は、（対象とする福岡の指定等圧面の絶対湿度）×（その指定等圧面の西風成分、南風成分）で与えられる。
② 九州島における地上相当温位ならびに絶対湿度の分布③ 福岡県筑後地方ならびに大分県西部における地上われており、水蒸気輸送量を求める基となる絶対湿の水蒸気の収束・発散度の算出が可能であることである。考察対象領域の豪雨が発生した福岡県筑後地方ならびに大分県西設定に用いた観測地点と水蒸気輸送量の差の算出方

部を中心として、ここを取り囲む形で配置されてい法は以下の通りである。

る気象官署と特別地域気象観測所で構成される考察

南北方向：（飯塚の絶対湿度×同南風成分）－

対象領域を設定した。気象官署と特別地域気象観測（熊本の絶対湿度×同南風成分）所に限定した理由は、気圧と相対湿度の観測が行な−

東西方向：（日田の絶対湿度×同西風成分）－
26

−

一広志

図 -4(a) 福岡における東向き水蒸気輸送量の鉛直分布 （平成 29 年 7 月 5 日 9 時）

図 -4(b) 福岡における北向き水蒸気輸送量の鉛直分布 （平成 29 年 7 月 5 日 9 時）

図 -5 九州島とその周辺における地上相当温位の分布（7 月 5 日 12 時）

図 -6 九州島とその周辺における地上絶対湿度の分布（7 月 5 日 12 時）（佐賀の絶対湿度×同西風成分）

における豪雨発生地を指向する方向の水蒸気輸送量

この値が正ならば発散、負ならば収束となる。水

⑥ 豪雨発生地周辺の地上相当温位傾度

蒸気の収束・発散量は、これら二者の和で近似して東西方向の傾度は（佐賀の値－日田の値）、南北方取り扱う。

向については（熊本の値－飯塚の値）で求めた。

④ 豪雨発生地周辺の地上風の豪雨発生地を指向する
方向の成分

4．考察の結果⑤ 豪雨発生地周辺の気象官署と特別地域気象観測所

ⅰ）平成 29 年 7 月九州北部豪雨の事例−27−

水蒸気輸送に着目した平成 29 年 7 月と平成 24 年 7 月の九州北部豪雨の比較
平成 29 年 7 月 5 日 9 時の福岡の東向き、北向きそ一方、北向きの水蒸気輸送量は標記期間の平均値をれぞれの水蒸気輸送量の鉛直分布を図－ 4(a),(b) に下回り、南風成分による水蒸気輸送は不活発であっ示す。地上から 500hPa 面に至るまで東向きの水蒸気た。

輸送量が平成 29 年の梅雨期間の平均値を上回ってい降水イベントの発生期にあたる 5 日 12 時の九州ることに注目される。とりわけ 700hPa 面、900hPa 面、島とその周辺における地上相当温位の分布状況を図925hPa 面のそれぞれにおいては標記期間の平均値よ－ 5 に示す。観測点の標高が 1000 ｍを超える阿蘇り標準偏差の 2 倍以上大きい値を示しており、西風山を除くすべての九州島の特別地域気象観測所と気成分による水蒸気輸送が活発であったことがわかる。

象官署において 350K を超えており、佐賀における値

図 -7 九州島とその周辺における地上相当温位の分布（7 月 5 日 15 時）

図 -8 九州島とその周辺における地上絶対湿度の分布（7 月 5 日 15 時）

図 -9

朝倉周辺における水蒸気の収束・発散と朝倉の降水量の推移

−28−

一広志

y = -0.032x - 0.8062
r = -0.512
n = 143
1％水準のｔ検定・・有意

図 -10

朝倉周辺における水蒸気の収束・発散と朝倉の 10 分間降水量との関係

図 -11(a)図 -11(b)熊本、大牟田、佐賀における南西風成分と朝倉の降水の推移

久留米と黒木における南南西風成分と朝倉の降水の推移−

29−

水蒸気輸送に着目した平成 29 年 7 月と平成 24 年 7 月の九州北部豪雨の比較

図 -11(c)

福岡と太宰府における北西風成分と朝倉の降水の推移

図 -11(d)表 -1

飯塚における北風成分と朝倉の降水の推移

豪雨発生地（朝倉）を指向する地上風成分と朝倉における降水量との関係

−30−

一

図 -12
表 -2

広志

熊本、佐賀、福岡、飯塚における水蒸気輸送と朝倉の降水の推移

豪雨発生地（朝倉）を指向する水蒸気輸送量と朝倉における降水量との関係

は 360K 以上に及んでいる。九州島北東部から四国西朝倉における降水量と前章で設定した豪雨発生地

部、中国地方西部にかけては傾度が大きくなっておを取り囲む領域における地上の水蒸気の収束・発散り、福岡県中部から大分県南部にかけての 354K の等との推移を図－ 9 に、この二者の相関関係を図－ 10値線が地上の梅雨前線に相当するものと考えられる。にそれぞれ示す。これより、収束が強くなるにつれ併せて、同日同時刻の絶対湿度の分布状況を図－ 6て降水強度が増す傾向が認められ、これら二者の間に示す。九州島における絶対湿度は宮崎県の都城をには 1％水準のｔ検定で有意な負の相関関係が存在除くすべての観測点で 20g/m を上回っており、とりする。

3

わけ北西部の福岡、日田、佐賀、佐世保、長崎の各

降水イベントの発生前より、熊本と佐賀では南西地点で 23g/m 以上に達していることに注目される。

寄りの風、福岡では北西寄りの風、豪雨発生地の北これらより、降水イベントの発生期には九州島北西に位置する飯塚では北寄りの風が卓越している。併部に極めて暖湿な気塊が存在していたことがわかる。

せて、熊本～佐賀間の大牟田では南西寄りの風、久降水イベントが活発化した 15 時における地上相当温

留米と黒木では南南西寄りの風、福岡～佐賀間の太位と絶対湿度の分布を図－ 7、図－ 8にそれぞれ示

宰府では北西寄りの風がそれぞれ継続しており、採す。地上相当温位は福岡と佐賀で 360K を超えており、り挙げた各地点の位置関係に基づくと、これらの卓豪雨発生地付近での東西方向の傾度が大きくなって越する風は豪雨発生地付近で収束することが予想さいる。絶対湿度は九州島西岸で高くなっている。

れる。上述した各観測点における地上風の豪雨発生

3−31−水蒸気輸送に着目した平成 29 年 7 月と平成 24 年 7 月の九州北部豪雨の比較

表 -3

豪雨発生地（朝倉）周辺の地上相当温位傾度と朝倉における降水量との関係

図 -13(a) 福岡における東向き水蒸気輸送量の鉛直分布 （平成 24 年 7 月 14 日 9 時）

図 -13(b) 福岡における北向き水蒸気輸送量の鉛直分布 （平成 24 年 7 月 14 日 9 時）

図 -14 九州島とその周辺における地上相当温位の分布（7 月 14 日 0 時）

図 -15 九州島とその周辺における地上絶対湿度の分布（7 月 14 日 0 時）

地を指向する卓越方向の成分と朝倉の降水との推移方向の成分が最大となっている。これら二者の間にを図－ 11(a) ～ (d) に示す。各観測点ともに、朝倉存在する相関関係を表－ 1 に示す。すべての観測点での降水がピークとなる 15 ～ 16 時に地上風の卓越において正の相関関係が認められ、豪雨発生地を指−

32−

一広志

図 -16 九州島とその周辺における地上相当温位の分布（7 月 14 日 6 時）

図 -17 九州島とその周辺における地上絶対湿度の分布（7 月 14 日 6 時）

向する地上風成分が増すに連れて朝倉での降水量が地上相当温位傾度と朝倉における降水量との関係増加する傾向がある。熊本、久留米、黒木の各地点

を表－ 3 に示す。前章の⑥）で述べた 2 地点間の値においては相関係数ｒの値が 0.4 を下回っているが、の差が大きくなるにつれて降水量が増す傾向があり、得られた相関関係はすべての観測点において１％水豪雨発生地点の西側および南側に暖湿気塊が存在す準のｔ検定の結果有意である。

る条件下で前線傾度が拡大している時に多降水となっている。

併せて、熊本と佐賀では南西風成分、福岡では北ⅱ）平成 24 年 7 月九州北部豪雨の事例

西風成分、飯塚では北風成分のそれぞれによる水蒸気輸送量の推移を調べた。その結果を図－ 12 に示す。

平成 24 年 7 月九州北部豪雨においては、福岡県各地点とも朝倉での降水のピーク時付近の 15 ～ 16

筑後地方ならびに大分県西部での大雨は 13 日から時に最大値が出現している。これらに基づき、朝倉14 日にかけて発生している。平成 24 年 7 月 14 日とその周辺における記録的大雨は、地表付近におけ9 時の福岡における水蒸気輸送の鉛直分布を図－る北寄りの風、北西風、南西風のそれぞれがもたら13(a),(b) に示す。925hPa 面から 800hPa 面にかけてす水蒸気がほぼ同じ空間領域で収束したことによっ

東向きの水蒸気輸送量がおよそ 180 ～ 230g/m2/s にて発生したものと推察される。降水イベントの発生達しており、925hPa 面から 850hPa 面にかけては平前からのこれらの風向からの水蒸気輸送は、九州島成 29 年 7 月 5 日 9 時における値を上回っている。

北東部の梅雨前線に水蒸気を大量に供給し続けてい14 日 0 時の九州島とその周辺の地上相当温位の分たことを意味する。先述の 4 観測点における卓越方布を図－ 14 に示す。九州島西岸に 354K 以上の領域

向の水蒸気輸送量と朝倉の降水量との関係を表－ 2が形成されている。傾度は九州島北西部で大きく、に示す。この二者の間にはいずれの観測点において豪雨発生地付近では比較的緩やかである。同時刻のも 1％水準のｔ検定の結果有意と判断される正の相絶対湿度の分布を図－ 15 に示す。地上相当温位の分関関係があり、水蒸気輸送量とともに降水量が増す

布状況と同じく、九州島北西部の極大域付近での傾傾向が認められる。

度が大きい。降水イベントが活発化している同日 6−33−

水蒸気輸送に着目した平成 29 年 7 月と平成 24 年 7 月の九州北部豪雨の比較

図 -18

黒木周辺における水蒸気の収束・発散と黒木の降水量の推移
y = -0.0112x + 1.735
r = -0.259
n = 287
1％水準のｔ検定・・有意

図 -19

表 -4

黒木周辺における水蒸気の収束・発散と黒木の 10 分間降水量との関係

豪雨発生地（黒木）を指向する地上風成分と黒木における降水量との関係

時の地上相当温位と絶対湿度の分布状況を図－ 16、る。

図－ 17 にそれぞれ示す。両指標値ともに長崎で最大13 日から 14 日にかけての黒木における降水量と値を示しており、九州島西部での傾度が大きくなっその周辺の地上の水蒸気の収束・発散との推移を図ている。豪雨発生地付近の傾度は比較的緩やかであ－ 18 に、この二者の相関関係を図－ 19 にそれぞれ

−34−

一広志

表－ 5

豪雨発生地（黒木）を指向する水蒸気輸送量と黒木における降水量との関係

表－ 6

豪雨発生地（黒木）周辺の地上相当温位傾度と黒木における降水量との関係示す。平成 29 年 7 月の事例と同様に収束が強くなる

5．まとめにつれて降水量が増す傾向があるが、相関関係は 29

平成 29 年 7 月の豪雨は、観測データの解析に基づ年の事例に比べて弱い。また、本事例においては豪

くと、九州島北西部に極めて暖湿な気塊が存在する

雨発生地を指向する明瞭な地上風系の形成は認めら状況の下、豪雨発生前より豪雨発生地を指向する地れない。熊本、佐賀、福岡、飯塚の各地点における上風が卓越しており、福岡方面からの北西風、佐賀

豪雨発生地を指向する地上風成分と黒木の降水量とおよび熊本方面からの南西風、飯塚方面からの北寄の関係を表－ 4 に示す。飯塚の北風成分と黒木の降りの風のそれぞれがもたらす水蒸気が福岡県筑後地水量との間には有意な相関関係は認められず、他の方から大分県西部付近にかけての領域で収束するこ

３地点についても 1％水準のｔ検定では有意であるとによって発生したものと考えられる。一方、平成ものの相関係数ｒの値は 0.3 未満である。併せて、24 年 7 月の豪雨については、福岡の 925hPa 面からこれら 4 観測点における豪雨発生地を指向する地上

850hPa 面にかけての東向きの水蒸気輸送量は平成 29

風成分による水蒸気輸送量と黒木の降水量との関係

年の事例を上回っているが、福岡県筑後地方ならびを表－ 5 に示す。相関係数ｒの値は先述の地上風成に大分県西部での地上における水蒸気の収束と降水分と降水量との関係と同程度にとどまっている。以量との対応は 29 年の事例に比べると弱いうえに豪雨

上より、当事例は 29 年の豪雨に比べると地上風の降発生地を指向する地上風系も形成されておらず、地水生成への寄与は小さいと考えられる。

表付近における水蒸気の収束以外の降水を強化させ豪雨発生地点周辺の地上相当温位傾度と黒木の降る要素がより強く作用していることが考えられる。

水量との関係は、東西方向については西側に暖湿気塊が存在する条件下で傾度が大きくなると多降水と謝辞なる傾向があるものの相関係数は 29 年の例に比べて本研究を遂行するにあたり、本学名誉教授の深石

小さく、南北方向については二者の間に有意な関係

一夫先生、（一般社団法人）日本気象予報士会の大矢は認められない（表－ 6）。

康裕氏、志摩恭臣氏、大谷和男氏から有意義な多くのご助言をいただきました。また、英文要旨は（一般−35−水蒸気輸送に着目した平成 29 年 7 月と平成 24 年 7 月の九州北部豪雨の比較
社団法人）日本気象予報士会の難波良彰氏に校閲しニズム～ていただきました。

http://www.mri-jma.go.jp/Topics/H29/

ここに心より御礼申し上げます。

Happyoukai2017/02.pdf
一参考文献

広志（2017）：2017 年 7 月九州北部豪雨の観測デー
タからの発生メカニズムの検証 . 日本気象学会関石原正仁 , 寶馨（2018）：2012 年 8 月 13,14 日に宇治市周辺に発生した大雨

第1部

西支部例会講演要旨集 , 第 142 号 , 17-20

大雨をもた福岡管区気象台（2012）：災害時気象速報 平成 24 年

らした線状降水帯群のメソ構造．天気 , 65,5-23

7 月九州北部豪雨

津口裕茂（2017）：「平成 29 年 7 月九州北部豪雨」のhttp://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/

発生要因について～線状降水帯の形成・維持メカ

saigaiji/saigaiji_201201.pdf

The difference of Northern Kyushu downpour generation mechanism in July
between the 2017’s case and the 2012’s, focused on water vapor flux
Hiroshi HAJIME (CAMJ)The Northern Kyushu downpour of the July 2017 case appears that it generated adifferent water-vapor-flux mechanism from the one of July 2012, throughout the
local-observatory-data investigations about ‘vapor convergence & divergence’ and‘transported vapor mass’ linking to each precipitation.
Firstly, both cases of 2017 and 2012 shows the same precipitation character which
increases with its area vapor convergence.
The 2017’s case verifies the near-ground wind system caused a strong vapor flux,
which headed for the heavy-precipitation area, however the 2012’s one does not.
The 2012’s weaker correlation between vapor flux and precipitation suggests thatit contains some other effective factor.
−36−