集中豪雨
一般的に、地面に対して水平方向に発達する層状の雲(乱層雲など)に比べて、地面に対して垂直方向に発達する積雲や積乱雲の方が、激しい雨(驟雨)をもたらす。これには、積雲や積乱雲の内部の対流(積雲対流)が関係している。積雲や積乱雲がもくもくと発達して急激に雲頂の高さを増すことからも分かるように、積雲対流中の上昇流の速度は他の循環による上昇流に比べて桁違いに大きく、これによって雲中で雨粒や氷晶の急激な発達が起こり、激しい雨となる。
以下、日本における過去の顕著な集中豪雨被害を挙げる。
気象庁の予報業務では、数値予報プロダクトや観測データなどを総合して予報官が予報の如何を判断する。また気象庁本庁の気象監視・警報センターは急速な積乱雲発達などを常時監視するとともに、数時間から半日先の短時間強雨や雷雨・突風等の発生リスクをシビアストーム情報として各気象台に通知している。積乱雲が発生する前の段階における、大雨に関する具体的情報としては、早期注意情報(警報級の可能性、概ね前日で最大5日前)や大雨注意報・警報の発表(概ね6時間前)、大雨に関する気象情報等とその文中で示される雨量予測がある。
数値予報による予測のしやすさについて、集中豪雨発生時の主な総観規模の環境場(地上天気図に表現される要因)の中でも、総観規模の擾乱と直接結びつくような低気圧の中心付近、寒冷前線や停滞(梅雨・秋雨)前線の本体前線上に発生するものは予測しやすい一方、総観規模の擾乱と直接結びつかない停滞前線の南方に発生するもの、台風に伴う南・南東の暖湿流をきっかけに発生するものは予測しにくい。
数値予報モデルの解像度はまだ、積乱雲の挙動を現実と対応良く表現できるほど高くない。また予測精度向上につながる水蒸気分布のデータが不十分で、線状降水帯の発生機構にも未だ解明していくべきところがあるとされる。
気象庁は線状降水帯の予測情報の発表を2022年6月1日から開始している。
降水の特性は気候により大きく異なる。ここでは世界の豪雨の特徴について述べるが、どの程度の雨量から豪雨となるかの認識が地域により異なることにも留意が必要である。
一方、海洋は前述と同じ緯度帯にあっても雷雨の頻度が少ないが、その原因として海洋では積乱雲中での霰の形成が活発ではないこと(雷は霰の形成に密接に関わっている)が挙げられる。
単位時間当たりの降水量の極値で見ると、地球上では日降水量は約2,000mm、1時間降水量は約400mm、10分間降水量は約150mmがそれぞれ限界と考えられている。なお、数日間から1日間の極値は熱帯の地域、1日間から1時間の極値は亜熱帯の地域であるのに対し、1時間から1分間の極値は熱帯から中緯度まで様々な地域で記録されている。
激しい雨の時の大気場についても気候による差が見られる。日本では積乱雲の内外に亘って対流圏内が広く湿潤な場合が多い一方、大陸、例えばアメリカのテキサス州などでは対流圏内が全層に亘って乾燥していて雲域だけが湿潤な場合が多く、この環境で生じる積乱雲は雲頂高度が15kmにも達することが珍しくなく、大きな雹、メソハイの発達、強い下降気流など日本とは異なる特徴を有する。よって、気候の異なる地域の豪雨を扱う際には注意が必要である。
地下室、アンダーパス(地下式の交差道路)などの周囲よりも低いところ - 浸水した道路では、濁った水により足元が見えないため側溝や蓋の開いたマンホールなどに注意が必要なほか、車の浸水時に水圧によりドアが開かなくなることがあるので注意を要する。地下室では、豪雨や浸水に気づくのが遅れること、停電が起きパニックに陥る可能性があることなどに注意が必要。
気象庁をはじめ天気予報では雨量について、1時間当たり30mm以上50mm未満を「激しい雨」、50mm以上80mm未満を「非常に激しい雨」、80mm以上を「猛烈な雨」と表現する。ほかには、特別警報級の大雨について「数十年に一度の大雨」、「○○豪雨に匹敵する大雨」、さらには「これまでに経験したことがないような大雨」などと、異常事態であることを表現して最大級の警戒を呼びかける。
なお上記に加えて、著しい大雨の時には臨時の「気象情報」として以下のような情報が発表される。
「記録的短時間大雨情報」 - 数年に一度という、災害につながるような記録的な雨量を観測した場合に発表される。
「土砂災害警戒情報」 - 雨により土砂災害の危険が高まった時に発表される。市町村が避難勧告などを発令する目安となる。
見出しのみの短文で伝える「気象情報」 - 「気象情報」の形式を変更したもので、大雨や洪水の重大な災害が差し迫っている場合に発表される。2012年6月開始。
「顕著な大雨に関する情報」 - 線状降水帯が確認され、激しい雨が降り続いていることを知らせる。2021年6月開始。
河川の氾濫による洪水に関しては、河川ごとに流量や水位を交えて危険レベルを示した「○○川はん濫発生情報」などの洪水予報(指定河川洪水予報)が一般にも発表される。