日本における雨の降り方がかつてのようではなくなっています。以前は穏やかな降雨が多かった空は、今では地形を変えるほどの強い降雨をもたらすようになりました。
地球の表面から上がる熱は、海洋の温暖化や氷の融解だけでなく、私たちが呼吸する空気自体をも影響を与えています。気温の上昇が引き起こす水蒸気の蓄積が、どのように降雨のリズムを変えるのかを、京都大学の研究者たちが探求しました。
### 熱がもたらす変化
温度が上昇することで、空気がより多くの湿気を保持することは明らかですが、その湿気がどのように雨になるかは単純ではありません。
「水蒸気の飽和は摂氏1度ごとに約7%増加しますが、すべての水蒸気が降雨に変わるわけではないので、この温度スケーリングが降雨量に適用されるかどうかはわかりませんでした」と研究の筆頭著者であるSridhara Nayakは述べています。
研究チームは、日本気象庁からの高度なシミュレーションを使用して、地球が4度温暖化した場合に何が起きるかを調べました。彼らは日本を7つの地域に分け、それぞれの降雨パターンを調査しました。
その結果、強い嵐、より重い降雨、そして降雨の挙動における新たな地域的な差異が鮮明に浮かび上がりました。
### 日本の降雨の主役
暖かい空気は、単に雨を降らすわけではありません。それは上昇し、冷却され、凝縮される必要があります。
研究者たちは、さまざまな大気層を通して湿度を追跡し、850 hPa付近の低層の空気が鍵を握っていることを発見しました。このゾーンでは、温度と湿気がほぼ完璧に同期しており、温暖化の度合いに応じて湿度が約7%から8%上昇します。
しかし、上層に行くと空気が薄くなり、500 hPa付近ではその関係が弱くなります。そこで、大雨の嵐が始まるのは、低層が温かく、湿気で満たされているときです。温度が高すぎると、空気が乾燥して降雨が減少してしまいます。
### 地域別の降雨の違い
日本では降雨が異なる形で降ります。沖縄では、一日に260ミリ以上降ることもありますが、北部ではそれほど降りません。沿岸部は湿気が長く保たれ、海が空気に湿気を供給しています。
一方、内陸部は早く乾燥します。そのため、沿岸地域は温度に対する降雨の関係が約23度まで続くのに対し、内陸部は20度付近でピークを迎えます。
この対比は、地理が気候変動の影響にどのように関わるかを示しています。海が嵐を支え、海からの距離がそれを制限しています。
### 未来に向けて
今回の研究は、日本の低層大気が約5グラムの水蒸気を1キログラムの空気に対してより多く含むようになると予測しています。空気が重くなることで、嵐はより高く、より強力に立ち上がります。
今後の嵐のエンジンは単純です：空気中の水分が増え、より多くの力でそれを空に押し上げることです。
### その他の要素
暖かさだけが嵐の展開を決定するわけではありません。風の流れや海流、モンスーンのタイミングの変化も重要な役割を果たします。そのパターンは、特定の地域を非常に湿らせる一方で、他の地域を比較的乾燥させる可能性があります。
「これを念頭に置いて、今後の激しい降雨の影響に備えて、気候変動への適応計画を立てる必要があります」とチームリーダーのTetsuya Takemiは述べています。
北日本は穏やかな変化が見込まれていますが、特に沖縄など南部地域では、厳しい降雨の極端な変化が予想されています。
このような湿気を伴った空気が、インドの都市やオーストラリアの沿岸など他の場所でも小さな嵐を大きな災害に変えるパターンを見せています。
### 温暖化した空の下で
結論は明白です。気温の上昇に伴い、空気はより多くの水分を保持し、その水分は最終的に降ることになります。しかし、コミュニティがどのように備えるかは単純ではありません。
今後の降雨を予測するためには、より洗練されたモデル、より良い洪水計画、柔軟な都市設計が必要です。まだ日本は雨による影響を十分に理解しています。しかし、今後の変化にステップを先取りすることが大きな挑戦です。
画像の出所：earth