大雪が見込まれるような時によく使われるキーワードの1つが「上空の寒気」です。強い寒気が入るほど記録的な大雪となったり、空から降ってくるものが雨ではなく雪となったりすることが知られています。しかし、そもそも寒気はなぜ雪と関係するのでしょうか? また、どの程度の強さの寒気であれば大雪となるのでしょうか? 今回の記事の前半では寒気に関する基礎知識としてこうした問いに答え、後半では寒気の予測が確認できる専門的な天気図の見方を紹介していきます。

寒気はなぜ雪と関係するか

寒気が雪と関係する理由の1つは、寒気の存在が雪雲の発達を促すためです。天気図上で西に高気圧、東に低気圧という西高東低の冬型の気圧配置になると、ユーラシア大陸方面から寒気が流れ込んできます。

冷たい空気は日本海の上空を走るうちに海面から水蒸気の供給を受けるとともに暖められます。大気中の下層に暖かく湿った空気、上層に冷たく乾燥した空気があると、暖かい空気は上へ、冷たい空気は下へという対流現象が起こります。この対流現象に伴って発生・発達するのが雪雲です。日本海側では地形的な影響で下層の空気が強制的に持ち上げられることで、さらに雪雲が発達します。寒気の温度が低かったり、海水面の温度が高かったりするほど対流が活発なものとなるので、結果として雪雲が発達し、大雪となる可能性が出てくるわけです(下図参照)。

画像を拡大 図1:日本海側の降雪のメカニズムを模式的に示したもの。 (出典)札幌管区気象台のホームページより https://www.data.jma.go.jp/sapporo/bosai/tenkoutokucho/column_snow.html

寒気が雪と関係する2つ目の理由は、空から降ってくるものが雨か雪かの鍵を握るためです。積乱雲の上部では雪が降っているのですが、雲の下の方や地上に落ちてくる間が暖かい状態であれば、雪は地上に到達するまでに溶けてしまい、降ってくるものは雨となります(下図参照)。このため、雪の予想では寒気が大気の下層に入るか・入らないかが非常に重要なものとして扱われます。

画像を拡大 図2:積乱雲の構造を模式的に示したもの。この例の場合は高度5kmのところが0度であり、その高度より上は雪となっていても地上に降ってくる間に溶けるので雨として落ちてくる。 (出典)気象庁の資料より抜粋 https://www.jma.go.jp/jma/press/0611/17a/mri20061117.pdf