集中豪雨
日本における集中豪雨は、発生時期で見ると梅雨の時期、特に梅雨末期が多い。
また、梅雨明け後の盛夏期を中心に、太平洋高気圧の西の辺縁部で集中豪雨が起こる例がある。これは、この時期に多く現れる、高温高湿な東南アジア方面の熱帯モンスーン気団が暖湿流として高気圧沿いに流れ込む大気場において、何らかの要因で収束が生じると積乱雲が発達し豪雨となるためである。なお、上空の気圧の谷通過など別の要因がある場合もある。
地域的には、年間を通して見ると、1時間程度の短時間の局地的大雨は日本国内で広く見られる一方、1日程度続く長時間の集中豪雨は暖湿流が流れ込みやすい九州や関東地方以西の太平洋側に多い傾向がある。梅雨期に限ると、集中豪雨は西日本(特に九州・中国地方)に多いが、東日本・中日本でも起こらないわけではない。
単位時間当たりの雨量の極値で見ても、10分間雨量は国内どこも近い値であり差が小さい一方、1時間雨量は差が現れ始め、1日・24時間雨量になると南の地方ほど多く特に南側の斜面沿いの地点で多くなる傾向が顕著になる。これは、10分程度の短時間の雨量は単一の積乱雲に起因することに対して、長時間の雨量は積乱雲の連続通過に起因するためである。
両情報に用いるデータの内訳は、国内約1,300か所のアメダスに加えて、国土交通省や各都道府県などが設置している数千か所、合計約9,000か所(2009年時点)の雨量計、そして気象庁の20基(Cバンド、2022年時点)および国土交通省の65基(Cバンド・Xバンド、2021年時点)のレーダー。日本で遍く全国をカバーする気象レーダー網はこの2つである。
気象庁のレーダー網は、2022年時点でドップラー・レーダーと二重偏波ドップラーレーダーの2種(いずれもCバンド)。2010年代までは降水強度のみを観測するCバンド降雨レーダーだったが、2013年までに降水強度の分布と降水域の風の両方の観測に適したデュアル・ドップラー・レーダーに更新して集中豪雨の観測に対応した。
国土交通省のレーダー網は、CバンドレーダーとXバンドMPレーダー(二重偏波ドップラーレーダー)の2種。Xバンドは定量観測範囲(降雨減衰を受けない信頼できる値が期待できる観測半径)が60kmとCバンドの120kmより狭い。しかし、分解能は250m(地図上で雨の強度を表現する格子の細かさ)でCバンドにおける分解能1kmの16倍相当ときめ細かい。またCバンドは5分間隔であるのに対して1分程度の高頻度観測が実現でき、さらにコヒーレント二重偏波を用いて雨滴の大きさによる誤差を除去し雨量計補正を不要としている。
積乱雲が発達する環境要因として、以下が挙げられる。すべてが揃わなくとも、例えば下層の相当温位が非常に高いときには上空に寒気が無くても積乱雲が発達するような場合がある。
下層の相当温位が高いこと 相当温位が高い(=暖かく湿った)大気が流れ込むことを暖湿流の流入という。相当温位が高い領域では、下層の収束などの働きで上昇気流が起こったときに、積乱雲が発生しやすく発達しやすい。また、相当温位が高いほど雲底高度が低くなり、冷気域の広がりが抑えられる働きによって、積乱雲の世代交代が通常よりも親雲に近いところで起き、雨雲の移動が抑制される傾向にある。 なお、湿舌といって細長い舌の様な形をした相当温位の高い領域が現れることがあり、集中豪雨と関連があることが知られている。ただし、高度約3,000m(700hPa面)や約1,500m(850hPa面)における湿舌に限ると対流活動が活発な領域を示しているに過ぎず、積乱雲が発達しやすい領域(集中豪雨が発生する可能性がある領域)はその南側に分布する。