2022年6月、埼玉県や群馬県で大きな雹が降り注ぎました。

スペインでも2022年9月に巨大な雹が降り、頭部に直撃した女児が死亡するという悲しい事件が発生しています。

では、突如として降り注ぐ「巨大な雹」は、どのようにして生じるのでしょうか?

アメリカ・パシフィックノースウェスト国立研究所(PNNL)に所属する地球科学者ジェイウェン・ファン氏ら研究チームは、シミュレーションの結果、アメリカ西部の大規模な火災がアメリカ中部に巨大な雹を降らせているという関連性を発表しました。

遠く離れた山火事には、嵐に巨大な雹を追加する働きがあったのです。

研究の詳細は、2022年10月17日付の科学誌『Proceedings of the National Academy of Sciences』に掲載されました。

アメリカ中部の巨大な雹が降ったとき、西海岸では大規模な山火事が発生していた

雹は世界中のさまざまな地域で降り注ぎます。

小粒の雹がパラパラと降ること自体はそこまで珍しくありませんが、まれに巨大な雹が降り注ぐこともあります。

ピンポン玉サイズ、野球ボールサイズにまで成長するケースもあり、広範囲に降り注ぐ巨大な雹は自動車や作物を傷つけ、人を殺すことさえあるのです。

野球ボールサイズの雹
Credit:NOAA

雹が大きく成長する原因はさまざまですが、時に想像もしない関連性が明らかになる場合もあります。

ファン氏ら研究チームは最初、森林火災がもたらす天候への影響を理解するために、2010年から2020年のアメリカ本土の気象データを調べていました。

そして特殊な例として、2018年には西海岸で発生した山火事と同時期に、遠く離れたアメリカ中部のコロラド州、カンザス州、オクラホマ州などで巨大な雹を伴う嵐が発生していたことを発見。

遠く離れた山火事と強力な嵐は1週間にわたって同時期に続いていたのです。

この2つに何らかの関連性があると考えた研究チームは、熱と煙の粒子を追跡する気象モデルを使って、背後にあるメカニズムを探ることにしました。

「大規模な山火事」が遠隔地で巨大な雹が降らせる

シミュレーションの結果、西海岸の山火事と中部で降る巨大な雹には、次の関係があると分かりました。

西海岸で発生した大規模な山火事が膨大な熱と煙の粒子を放出する
Credit:Canva

まず、西海岸で火災が発生すると、膨大な熱が放出されます。

火災によっては、その熱量が「7月の気温の10~40倍」になることもあるのだとか。

この熱によって、アメリカ西部は高気圧になります。

そして同時期にアメリカ中部で嵐が発生している場合、中部全体が低気圧に包まれます。

これにより西部と中部で大きな気圧差が発生。

西部の空気が中部に流れ込むようになり、もともと西から東に流れている西風がさらに強化された状態になるのです。

 

大規模火災と嵐の同時発生により雹が降る
Credit:Jiwen Fan (PNNL)et al., Proceedings of the National Academy of Sciences(2022)

また火災によって、熱以外にも煙の粒子が放出されます。

この粒子が強化された西風に乗ってアメリカ中部に運ばれていき、その途中では、大気中の湿気も一緒に運ばれます。

その結果、アメリカ中部上空では、煙の粒子を核にして水蒸気が凝縮。

嵐が強くなると凝縮した水滴が凍り、雹を形成し始めるのです。

嵐の中では、強い上昇気流によって雹が繰り返し舞い上がることになり、その過程で冷却された水滴を集め続け、次第に大きな雹を形成していくようです。

最終的には、上昇気流に乗り切れないほど重くなった巨大な雹が、地上に降り注ぎます。

西海岸の火災と中部の嵐が同時期に発生することで、嵐に雹が追加されていたのです。

研究チームによると、アメリカ中部で発生した小規模な火災と嵐でも同様の現象は起こるようです。

しかし、それほど大きな規模には発展しません。

アメリカ西海岸で発生しやすい「大規模な火災」こそが、巨大な雹を生み出す原因だったのです。

アメリカ西部における大規模火災発生件数の推移。年々増加している。
Credit:C2ES_Wildfires and Climate Change

アメリカの環境非営利団体「C2ES」の調査によると、近年アメリカ西部では、気候変動による乾燥で大規模な火災が発生しやすい状態にあるとのこと。

1984年から2015年の間では大規模な火災の件数が2倍に増加しているほどです。

そのため今後、「西海岸の大規模火災が遠隔地で巨大な雹を降らせる」という事例が増えていくかもしれません。

研究チームは、他の地域でも同様の関連が見られるか調査し、将来の天気予報に役立てる予定です。

「巨大な雹が降る」ことを予測できるなら、損害を最小限に抑えることができるでしょう。

参考文献

Western Wildfires Spark Stronger Storms in Downwind States

元論文

Notable impact of wildfires in the western United States on weather hazards in the central United States