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 平成12年4月8日 第11回気象予報士会東京支部会合 話題提供資料

 「高気温時の降雪 〜限界と可能性・沖縄に雪は降ったか?〜」

                                        渡辺 保之(No.381)
 

1)はじめに
 この報告は、1999年12月20日夕刻、沖縄県那覇市久茂地で撮影された「雪のようなものが降る」ビデオ映像を追求した結果をまとめたものです。もしこれが本物の「雪」ならば、沖縄県で観測された「みぞれではない」初めての「雪」となります。
 

2)撮影・目撃状況

<撮影状況>
 ●平成11年(1999年)12月20日18時40分頃、沖縄県那覇市久茂地の「パレットくもじ」で行なわれていた幼稚 
  園のイベントで、宮原俊二さんが、雪のようなものが降っているのをビデオで撮影しました。

<目撃者(宮原さん)証言>
 ◆「2〜3分にわたって降ってきた」
  「実際に触って確かめたが雪に間違いない」(1/17NHK)
 ◆「2〜3分にわたってふわふわ降ってきた」
  「手のひらに乗せるとスーッと消えてしまうように薄い雪だった」
  「子どものころから雪は見ている。あれは雪だったと思う(宮原さんは福岡県出身)」             
                       (1/18琉球新報)
 

3)現場

 
●沖縄県庁に隣接する複合商業ビル南東端のイベント広場
 ●沖縄気象台からは北西に1km
 

4)気象実況

 ●那覇地上
 

気温

露点温度

相対湿度 風向 風速 降水量 天気
18h  13.9℃  4.5℃ 53%  9.2m/s
19  13.9 4.5  53   8.2   

  (記事(一部抜粋))
  1955(驟雨)−2000. 2140(驟雨)−2225.
  2235(驟雨)−2245. 2255(驟雨)−2300.

 この日はNの強風(日平均 9.1m/s)が吹いていました。また、寒気吹き出しによる対流雲の通過に伴うものと見られる驟雨を断続的に観測しています。
 


 ●那覇アメダス

  降水量 気 温 風 向 

風 速

18h00m

 0mm

 13.9℃

  9m/s
10m

 0

13.9
20m 13.9
30m 13.9
40m 13.9
50m 13.9
19h00m 13.9

 目撃時刻を含め、18時台の1時間を通してNの風が8〜9m/s 吹いていました。気温は13.9℃で変化していません。


 ●那覇高層
 当日21時の那覇の高層気象実況は以下の通りでした。

   hPa     m  T℃  RH%
  1021.4    27  14.1  49 (観)
  1000    205  12.7  55 (等)
   998.2   220  12.6  55 (観)
   925    852   6.5  76 (等)
   900   1076   4.3  83 (等)
   884.7  1215   2.9  88 (観)
   866.3  1385   1.3  93 (観)
   850   1538   0.0  97 (等)
        平年値 7.4↑
   835.9  1672  -1.1  100 (観)
   800   2020  -3.7  98 (等)
   768.2  2339  -6.1  96 (観)
   761.8  2405  -6.3  65 (観)
   753.6  2490  -5.6  44 (観)
   747.5  2553  -5.1  35 (観)
   734.1  2696  -3.7  36 (観)
   724.9  2796  -3.0  31 (観)
   712.4  2933  -2.8  19 (観)
   700   3072  -2.5  16 (等)



 高度1500〜2300m(850 〜770hPa)に寒気の吹き出しに伴う対流雲と思われる湿潤層があります。
 1500m(850hPa)以下では、気温・湿度ともにリニアに上昇・減少しています。この層では気温は0.93℃/100mと大きい勾配を示しています。
 3000m(700hPa)付近には、寒気の吹き出しによる沈降性逆転層が形成されています。


 ●総観場
 12月18日から22日にかけて冬型が西から強まり、寒気が日本付近に南下していました。吹き出しの中心は南西諸島方面で、東シナ海から沖縄南方にかけてスジ状の雲や対流雲が広く覆っていました。


        (画像:高知大学・東京大学・気象庁提供)


5)考察 〜白い物体の正体は〜

 5-1)通常の雨雪判別


 通常の予報業務の中では、降水が雨となるか雪となるかは、地上気温と相対湿度から判断しています。


       (気象庁キャンペーン資料1999)

 この図によれば、雪とみぞれまたは雨の境界は、気温0℃・湿度90%から6℃・50%にかけてリニアな境界を示します。

 目撃現場から1km離れた沖縄気象台の気温は13.9℃でした。この気温は上記グラフの範囲外ですが、通常、雪の可能性はほとんどない気温です。
 

 5-2)自然雪以外の可能性

 自然雪が降るには高すぎる気温。そこで降ったのは「雪のような雪以外のもの」ではないかとの意見が多く出されました。雪のように見える雪以外のものとして、次のようなものが考えられます。

 @虫、植物の種子、灰など
   「クモの幼虫」や「柳の種」など、雪のような振る舞いを見せるものが宙を舞うことがある

 A航空機等からの付着氷落下
   航空機から、機体に付着した氷などが落下することがある。現場近くには米軍基地や那覇空港もあるこ
   とから、付着氷の落下も疑われる

 しかし、
  ★目撃者は手に触れて「雪」と判断している
  ★「手の上でスーッと消える薄い雪」と話していることから、硬い氷状のものではない
                   (いずれも上記目撃証言参照)

という証言を考えると、@Aである可能性は否定されます。

 B人工雪
   当時現場では、幼稚園児によるクリスマスイベントが開かれていた。雰囲気を盛り上げるために、誰か
   が人工雪を撒いたのではないか

 しかし、当時現場でそのようなことが行なわれていたという報告はありません。さらに、人工雪で雪片状の雪が作れるか、機械設置の手間・場所や場所があったか、気付かれないように降らせることができるか、など
多くの疑問があります。
 また仮に、何者かがビルの屋上から人工雪やそれに類するものを撒いたとしても、現場の位置と風向との関係からみて、北の風8m/s の中、現場に降らすことのできる位置にビルはありません。
 こうした点からも、人工雪である可能性は低いのではないかと考えられます。


 5-3)自然雪の可能性

 では、自然の雪である可能性はないのでしょうか?まず、過去の観測事例を見てみましょう。高い気温時の降雪として、以下のような報告があります。

●高気温時の降雪例

現象 日 時 地 点 観測時
気温

形 態

掲載論文

1941. 5. 9

北海道糠平 

9℃

乾いた雪

大北 1943
1958. 2.11

鹿児島県臥蛇島

9.7 

荒川・田畑1965
あられ 1961. 1.25

鹿児島

10.6

雪あられ

荒川・田畑1965
1829. 6. 9 スイス
オーベルエンガーデン

10.9

倉嶋 1966
あられ 1963. 1.20

種子島

15.6

氷あられ

荒川・田畑1965 

 また、未確認ですが、気温13℃前後での降雪事例があるとの情報もあります(前橋でいわゆる「風花」として観測されたという情報、また三宅島でも高気温時の降雪事例が存在するとの情報など)。


 5-4)同一寒気下で別の「降雪」目撃例

 実は、ビデオに撮影された12月20日18時40分頃の那覇市での「降雪?」以外にも、一連の寒気下の沖縄県内で「雪が降るのを見た」という目撃報告が相次ぎました。

<事例1>12月18日午後6時半ごろから15分間/那覇市古町
  ◆真栄里正美さんと近所の子どもたち7人ぐらいで目撃
   「霧雨状態から細かい雪がゆらゆら降ってきた」
   「長く本土で生活し、何度も雪を見ている。あれは雪に間違いない」(1/19 琉球新報)

<事例2>12月22日午後3時頃/国頭村・国頭村立佐手小学校辺野喜分
               校

  ◆同校教諭、児童十数人が目撃
   金城勝也校長「あられではなかった。今回のはふわふわと降りてきた」(1/19 琉球新報)
     〃   「ふわふわと降ってきた。白いものが視界に入ったそのときの気温は 8.5度だった」
                                   (1/23 沖縄タイムス)
     〃   「雨に混じって小さな粉のようなものが白く光りながらふわふわと舞っていた」
         「白いものが目の前まで落ちてきた。手に取ろうとすると溶けて残らなかった。時間にす
          ると5分程度」                  (2/15 沖縄タイムス)

  ◆気象実況
    目撃現場の分校から北東約6kmの「奥アメダス」の記録は次の通りです。

  降水量 気 温 風 向

風 速

14h00m

0mm

 10.7℃

NW

  3m/s

15h00m

 11.0

NW

  3

16h00m

  9.1

NW

  2


<事例3>12月20〜24日/浦添市
  ◆細かい雪が降ってきた→詳細不明


6)降雪機構の研究から

 降雪過程などの研究から、0℃以上の気層を降ってくる雪について、興味深い結果が得られています。
 

 6-1)季節風時の降雪(長谷美 1991)

 この論文では、気圧配置から降雪パターンを「低気圧型」と「季節風型」に分け、それぞれについて液体降水(雨)と固体降水(雪など)に分けて、気温ごとの発生確率を求めることで、その確率の気温依存性を探ったものです。結果として、

 ●固体降水の発生確率が50%となる気温(T50)について

  ▲同じ地上気温に対する発生確率は低気圧型より季節風型の方が大きい
    →気温が同じならば、季節風型の方が雪として降りやすい
    →季節風型の方がより高い気温でも雪として降る可能性がある

  ▲T50に対する0℃高度以下の大気層熱量は季節風型の方が大きい
    →同じ程度に融解するためにより多くの熱を必要としている
    →季節風型では降雪粒子の質量が大きい・大気との熱交換が悪いなどの可能性がある


 6-2)雪片融解のメカニズム(気象研究所 1984)

 この論文では、雪片融解のプロセスについて、観測と理論計算、実験を行なった結果がまとめられています。
 それによれば、雪片が落下過程で気温0℃以上の気層に達したとき、その気層が水で飽和しているか、不飽和かによって、雪片の融解過程が異なることが示されています。

 ●雪片融解のプロセス
   雪片の融解では、気温が0℃になる高度=「0℃高度」以下の気層が水で飽和しているか、いないかで
   その挙動が変わります。

   すなわち「水飽和」時には、雪片は0℃高度を切ると同時に融解過程に入るのに対して、「水未飽和」
   時には、0℃高度を切るとただちに融解が始まるのではなく、ある程度の「非融解層」を形成し
   た後に融解過程に入る
というものです。


        <水飽和>            <水未飽和>

       *雪片              *雪片

       ↓                ↓

  0℃高度−*−−−−−−−−−−−  −−−*−−−−−−−−−
   ↑   +[0℃高度の直下から    非 *
   融   +      融解開始]   融 *[0℃高度下に
   解   +              解 *  非融解層形成]
   層   +[融解層を形成]      層 *
   ↓   +             −−−*
  −−−−−・[融解完了]        ↑ +
       ・              融 +[非融解層下に
       ・雨粒            解 +   融解層形成]
                      層 +
                      ↓ +
                     −−−・[融解完了]
                        ・
                        ・雨粒

   この差は、水未飽和の気層では、雪片が融解してできた液体の水が蒸発し、その際、気化熱を奪うこと
  で雪片の温度を下げ、融解を遅らせることで生じると考えられます。

 ●0℃高度下の非融解層・融解層
  ▲水未飽和時に形成される非融解層の厚さは、実験等によれば、雪片の粒径・密度には依存せず、相対湿
   度により変化する
  ▲融解層の厚さは、相対湿度が高いほど、また雪片の粒径・密度が大きいほど厚くなる
   →相対湿度が高いと、蒸発速度が遅くなる。また雪片が大きいほど融けきるのに時間が掛かる

初期直径13mmの雪片の計算例

相対湿度 非融解層の
厚さ  
融解層の
厚さ 
融解完了
100% 0m 620m 620m

  90

   120 

  590 

  710 

  80 

   250 

  570 

  820 

  70 

   390 

  − 

  − 

 ●雪片の落下速度
  ▲地上気温が高いほど、また相対湿度が高いほど大きい
  ▲地上気温が高い場合、質量によらず一定か、軽い雪片の方が大きくなる場合もある
 


7)沖縄での雪の古記録


 ●沖縄の歴史書「球陽」(北村 ****)
   琉球の正史とされる「球陽」には、沖縄本島や近隣の各島での降雪が記録されています。
1774. 3. 9 久米島で「細雨雪をまじえて降る」
1816. 1. 7〜10 伊平屋島で雪雹が降り、 1.5〜6cm積もる
1816. 1. 8〜10 久米島で豆粒〜大米粒大の雪雹が降り、
20〜25cm積もる
1843. 2 12郡(玉城・摩文仁・豊見城など)で
降雪(豆〜小指大)
1845. 2. 7 北谷郡で降雪・恩納・名護・久志・
羽地・今帰仁で降雹
1857. 1.30 大里郡で降雪(唐豆大)


 ●近代気象観測における降雪記録
   沖縄における近代的気象観測が始まって以来、気象官署で「雪」として記録される天気現象が起こった
   のは、1977年2月17日に久米島測候所で観測された「みぞれ」が唯一です。
 


8)参考文献
 
荒川秀俊・田畑七郎 1965 平地の雪はどこまで降るか 天気  12 15-16
大北至盛 1943 電線の着氷現象と
通信線路の雪害観察(9)
雪氷  5 14-22
気象研究所 1984 大気中における雪片の
融解現象に関する研究
気象研究所
技術報告
  1-80
気象庁 1999 雨と雪の分かれ目 気象庁
キャンペーン資料
   
北村伸治   沖縄の雪の古記録
・沖縄近海の異獣古記録
沖縄気象ノート   28-30
倉嶋厚 1966 日本の気候 古今書院 東京 p132
長谷美達雄 1991 冬季降水における
降雪の発生割合と
地上気温の関係(1)
雪氷 53 33-43

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