（豪雨；温暖化；温室効果)

弘法にも筆の誤り―専門家でも見誤る⁉―

中 西幹郎

１．はじめにさのはるか上空である．インターネットで検索できる昨年（2014年）の夏に放送されたテレビ番組で，都ほかの写真でも，多くの場合雲底はビルの高さよりも市のゲリラ豪雨の原因の１つは「高層ビルが壁となっかなり高い．て上昇流を引き起こし，積乱雲を生み出しているこ

第２図は自由対流高度を説明する大気の状態曲線でと」と説明していた．
「ゲリラ豪雨」の言葉は，気象ある（小倉 1999）．地上付近の未飽和の気塊が何らか関係者にとって忸怩たる思いであるという小倉さんのの原因で上昇すると，気塊は乾燥断熱線に沿って温度話（小倉 2009）はさておき，その説明に愕然としてが低下し，やがて飽和に達する．この高度が持ち上げしまった．

凝結高度で，ほぼ雲底に一致する．気塊がさらに持ちこれに限らず，多くの方が気づかれたことがあると上げられると，飽和に達しているので湿潤断熱線に思うが，事の怪しい説明は少なからずある．それを知沿って温度が下がり，状態曲線と交差する場合がありながら誰も指摘しないのは，自分が間違っているのる．この交差する高度を自由対流高度と言い，これよではないだろうか，難癖をつけていると非難されない

り上では気塊の温度のほうが周囲（状態曲線）の温度だろうか，と躊躇しているためと想像する．

よりも高いので，外力を加えられずとも自らの浮力で誤った知識が蓄積されないように，ここは勇気を振気塊は上昇していく．逆に言えば，積乱雲が発達する

り絞り，おそらく自分は間違っていないだろうと思う

ためには，自由対流高度まで上昇させる何らかの外力ものを３つだけ紹介したい．念のために申し上げておが必要であるということである．

くが，この原稿の趣旨は誰かを誹謗中傷することではさて，第１図に戻る．雲底（持ち上げ凝結高度），なく，弘法にも筆の誤りがあるように，専門家といえしたがって自由対流高度は，ビルの高さのはるか上空ども見誤ることがあるということである．筆者の意図である．ビルの壁（だけ）でそこまでの上昇流が作りをくみ取り，どうか筆者を責めないでくださいね．

出せるものであろうか．そもそも夕立が起こり得るよ
うなよく晴れた日中であれば，ビルの壁がなくても，２．高層ビルはほとんど関係ないビルの高さを優に超える対流が生じて混合層を形成しビルの壁に風が勢いよく吹き付ければ，ビルを乗りている（例えば第３図）．

越える上昇流が生じる．これは否定しない．その上昇流がどの高さまで到達するかである．

もう10年以上前の解析（中西・原 2003）になるので現在とは状況が異なるかもしれないが，筆者は，都第１図は江戸川区から都心方面を望み撮影された豪心付近の巨大な積乱雲は，山岳部で発生した積乱雲が雨の一例である．写真左手方向に東京湾があり，東京移動して発達したものか，それがきっかけとなって増湾からの海風が吹いていれば，壁になるような高いビ殖したものと感じている．その発達・増殖を助けるのルがそびえているが，積乱雲の底（雲底）はビルの高は，藤部ほか（2002）が指摘した鹿島灘からの東寄りの風（が吹く状況）に，海風前線，ヒートアイランド

M ikio NAKANISHI，防衛大学校地球海洋学科．
naka＠nda.ac.jpⒸ 2015 日本気象学会
2015年 11月が合わさることだと考えている（中西・菅谷 2004）．
鹿島灘からの東寄りの風が吹くとき，関東平野を覆う大規模海風は弱まり，東京湾を取り囲むように，東京
39

9 72

第１図

弘法にも筆の誤り

都心の豪雨の一例．中央に柱のような降水域が確認できる．中谷（2012）より引用．

第３図ラージ・エディ・シミュレーションで計算された正午頃の混合層内の対流の一例．ただし，平坦地形で計算．カラーの分布は高度340m の水平面内の鉛直 流（暖色は上昇，寒色は下降），オレンジは3.2m/s 以上の上昇流域，グレーは比湿が水平平均値より0.7g/kg 以上多い領域を表す．この時刻の強い上昇流は高度１km 程度に達している．

だが，第３図のような混合層の鉛直規模を考えると，この場合の高層ビルの影響も豪雨の引き金になるというよりは，さらに一押しという付加的な効果を持つだけではないだろうか．予期せず調べるべきことが増えてしまったようだ．
第２図

自由対流高度の説明図．状態曲線とは測定された気温の高度分布である．小倉（1999）より引用．

３．海から遠いから内陸は暑い「ゲリラ豪雨」の画像を検索していたら，第４図を発見した．同様の図が NHK のウェブサイトにもあり，そこでの午後３時（右図）の説明を読むと「都区

湾からの海風前線上に雲の帯が形成される．雲の帯の部のほぼ全域で南からのやや強い海風が吹いており，存在は，上昇流は少なくとも持ち上げ凝結高度に達し都心部の熱が風下方向に流れていることを示唆していており，ほかに何か加われば自由対流高度を超える可ます」とある．確かにそう見えなくはない．しかし，能性があることを示唆している．そして，ヒートアイ都心部は熱を出し続けているはずで，その都心部よりランドは海風前線が内陸に進行するのを遅らせる効果

も風下が暑いのは熱の移流では説明できそうにない．

があるので（吉門 1990），都心付近で積乱雲が発達・そもそもなぜ南からの海風が吹くのだろうか．その１増殖しやすくなると考えることができる．

つの答えは，ご存知のように，海に比べて陸は暖まりこの原稿を提出したとき，藤部さんから，欧米にはやすいことである．平野のように標高があまり高くな

高層ビルの降水への影響を論じる研究があることを教ければ，陸の方が温度は高く，相対的に気圧が低くわった（例えば Carraça and Collier 2007）．高層ビなって海から比較的冷涼な風が吹く．右図の午後３時

ルによる直接的な上昇流を述べたテレビ番組の話と違は，南側は海に近く海風の影響が大きくて気温が低い，これらの研究は粗度の増加による収束や不均一なく，北側は海から遠いので気温が高いと考えることが顕熱輸送に伴う上昇流の影響を論じている．その影響できる．もちろん，都心部の熱が有ることにより，無の規模は直接的な上昇流の規模ほど単純ではなさそう

いときよりは都心部も風下も気温は高いであろう．

40〝天気" 62．11．

弘法にも筆の誤り

9 73

夜間については，陸は冷めやすいので海のほうが暖かい．したがって，左図の午前４時では，海に近い沿岸部がより暖かく，ヒートアイランドと相まって都心部 が 高 温 と なって い る．
もっとも，海のほうが暖かいかどうかは，海上の気温のデータを収集して示す必要がある．
つ い で に，都 市 の 昼 間
は，表示される気温以上に第４図暑いと感じないだろうか．
その謎を解くには，人体の典型的夏日（2004年７月８日）の東京都区内の気温と風．気温は都区内平均値からの差（℃），風は風向風速（矢印の向きで風向，その長さで風速）を表す．三上ほか（2004）より引用（日本放送協会（2014）に同様の図がある）．

表面の熱収支を考えればよい．都市は高層ビルがそびえ立ち，ビル間では，ビル風を除けば風は弱いことが多い．このため，人体からの顕熱・潜熱輸送が弱まって暑く感じるということがある．もう１つ忘れてはな
らないのは，ビル間では太陽光の照り返しやビルからの輻射熱（赤外線）を浴びることである．これはいわば，反射板のついたストーブが道路わきに立ち並んだようなものである．照り返しや輻射熱の低減も考えた都市計画が必要と筆者には思える．
４．温室効果はバランス状態の変化を考える
温室効果の説明は，ずっと以前から気になっている．改めて「温室効果」の画像を検索してみると，そ第５図

温室効果ガスの増加による地球温暖化．
矢印の太さで放射エネルギーの大きさを表す．経済産業省（2014）より引用．

第６図

放射バランス．矢印の本数で放射エネルギーの大きさを表す．

れぞれのウェブサイトで作り直してはいるが，みんな同じ特徴の図で，出所は１つと推察される．
第５図がその１つである．温室効果ガスが増加し，放射バランスが崩れるから温暖化が起こるということなら，この図はわかりやすいと言えるかもしれない．
しかし，この図によると，温室効果ガスの増加により地球から宇宙空間に出ていく赤外線が減るので，大気全層が温暖化することになるだろう．実際には温暖化するのは大気下層で，大気上端はほとんど温度変化しないのではないだろうか．
放射バランスが崩れるというよりは，別のバランス状態に変化すると考えるべきである．温室効果ガスの有り無しの状態における放射バランスの図を第６図に示す．最初に，左図の温室効果ガスが無い状態を考える．地面では（入射から反射を除いた正味入射の）太2015年 11月

41

9 74

弘法にも筆の誤り

陽光のエネルギーと地面が射出する赤外線のエネル

５．おわりにギーがバランスし，一定の温度が保たれる．

拙い文章にもかかわらず，最後までお読みくださり

ここに温室効果ガスが現れると，どのようなバランありがとうございました．ここに挙げた「筆の誤り」

ス状態に変化するだろうか（右図）．温室効果ガスははほんの一部と思います．もしかすると，筆者も「筆太陽光の吸収は相対的に小さく，赤外線はよく吸収すの誤り」を繰り返しているかもしれません．情報を鵜ると同時によく射出するという性質を持つ．ここでは呑みにせず，読者の方々もお考えいただき，「天気」

簡単のために，太陽光の吸収は無く，赤外線はすべてで議論を戦わせていただきたいと思います．最後は元吸収・射出するとする．まず，大気（温室効果ガス）編集委員からのお願いとなってしまいました．の上端では温室効果ガスが無い状態の地面と同じで，入射する太陽光と射出される赤外線がバランスしている．次に温室効果ガスの層を見る．上記の太陽光とバランスする赤外線は温室効果ガスから上向きに射出されたもので，ガスは当然下向きにも射出している．この上下合わせて２本の射出を補うのは，地面から出る２本の赤外線である（温室効果ガスは太陽光を吸収し参考

文 献Carraça, M .G.D. and C.G. Collier, 2007:M odelling theimpact of high‑rise buildings in urban areas on precipitation initiation. M eteor. Appl., 14, 149‑161.
藤部文昭，坂上公平，中鉢幸悦，山下浩史，2002：東京23区における夏季高温日午後の短時間強雨に先立つ地上風系の特徴．天気，49，395‑405．

ない）．その地面を見ると，入射する太陽光＋温室効

経済産業省，2014：地球温暖化問題とは−環境・エネル

果ガスからの赤外線と，地面から射出される赤外線とギー⎜経済産業省キッズページ．http://www.meti.go.

がちゃんとバランスしている．地面は２本の赤外線を．
jp/intro/kids/ecology/01.html（2015.9.15閲覧）
三上岳彦，安藤晴夫，横山 仁，山口隆子，石井康一郎，出す程度に暖まったのである．さて，第５図左右の図はともに地面でのみ放射バランスしており，ほかを隠塩田してそこだけ見ると，温室効果ガスが増加しても地面

都区内における夏期ヒートアイランドの時空間変動．東の温度は変化しないことになるが，キッズに温暖化を説明するにはこのような図がわかりやすいのでしょうね．

勉，森島済，小島茂喜，泉 岳樹，2004：東京

京都環境科学研究所年報，2004，11‑17．
中西幹郎，原 由紀男，2003：東京都市部に短時間強雨をもたらした降水系の降雨強化に結びつく局地風の特徴．
天気，50，91‑103．

なお，第６図から温室効果によりどれだけ地面の温中西幹郎，菅谷（大鶴）真子，2004：夏季の東京湾周辺に度が上昇するか見積もれる．左図の地面の絶対温度を発生する雲列と局地気象および午後の降水との関係．天T と す る と，射 出 す る 赤 外 線 の エ ネ ル ギーは ス テ

気，51，729‑739．

ファン・ボルツマンの法則より σT である．ここで，中谷幸司，2012：ゲリラ豪雨：超高層マンション・超高層σはステファン・ボルツマン定数である．同様に，右ビ ル．http://bluestyle.livedoor.biz/tag/ゲ リ ラ 豪 雨（2015.9.15閲覧）．

図の地面の絶対温度を T とすると射出するエネル
ギーは σT である．ここで，赤外線の本数を比べると右図は２倍，すなわち赤外線のエネルギーは２倍に

日本放送協会，2014：NHK そなえる防災⎜コラム⎜巨大都市・東京のヒートアイラ ン ド．http://www.nhk.or.

なって い る の で，σT ＝2σT ，し た がって T ＝

jp/sonae/column/20140624.html（2015.9.15閲覧）．
小倉義光，1999：一般気象学第２版．東京大学出版会，

2T 1.2T の関係があることがわかる．つまり，温室効果ガスの存在により，地面の絶対温度は約1.2308pp．
小倉義光，2009：お天気の見方・楽しみ方（16）ゲリラ豪倍に上昇する．実際には温室効果ガスは均一の層ではないし，その赤外線の吸収・射出率は１ではないなどの理由で，これほど簡単には見積もれないことを申し

雨という言葉をなくそう．天気，56，555‑563．
吉門洋，1990：海岸の都市が海風と汚染質拡散に与える影響の数値実験．天気，37，681‑688．

添えておく．

42〝天気" 62．11．