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SCIENTIFIC AMERICAN November 2021

Vapor Storms

頻発する豪雨・豪雪 温暖化で水蒸気が大暴れ

By Jennifer A. Francis J. A. フランシス
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The summer of 2021 was a glaring example of what disruptive weather will look like in a warming world. In mid-July, storms in western Germany and Belgium dropped up to eight inches of rain in two days. Floodwaters ripped buildings apart and propelled them through village streets. A week later a year’s worth of rain—more than two feet—fell in China’s Henan province in just three days. Hundreds of thousands of people fled rivers that had burst their banks. In the capital city of Zhengzhou, commuters posted videos showing passengers trapped inside flooding subway cars, straining their heads toward the ceiling to reach the last pocket of air above the quickly rising water. In mid-August a sharp kink in the jet stream brought torrential storms to Tennessee that dropped an incredible 17 inches of rain in just 24 hours; catastrophic flooding killed at least 20 people. None of these storm systems were hurricanes or tropical depressions.  2021年の夏は,地球温暖化に伴って豪雨がいかにひどいものになるかをまざまざと見せつけた。7月中旬,ドイツ西部とベルギーを襲った嵐は2日間に約200mmの雨を降らせ,洪水でバラバラに壊れた建物が川と化した村の通りを流れた。その1週間後には中国の河南省でたった3日間に平年の1年分にあたる600mmを超える雨が降り,河川の堤防が各所で決壊して数十万人が避難を強いられた。省都・鄭州市では水没した地下鉄に乗客が閉じ込められ,水かさがどんどん上がるなか,天井に残されたわずかな空間に首を必死で伸ばす人の姿をスマホで撮影した動画がウェブに投稿された。8月中旬にはジェット気流の鋭い蛇行がテネシー州に豪雨をもたらした。24時間に約430mmという信じがたい雨が降り,洪水で20人以上が死亡した。これらはいずれもハリケーンや熱帯低気圧ではなく,一般的な低気圧によるものだった。
Soon enough, though, Hurricane Ida swirled into the Gulf of Mexico, the ninth named tropical storm in the year’s busy North Atlantic season. On August 28 it was a Category 1 storm with sustained winds of 85 miles per hour. Less than 24 hours later Ida exploded to Category 4, whipped up at nearly twice the rate that the National Hurricane Center uses to define a rapidly intensifying storm. It hit the Louisiana coast with winds of 150 miles an hour, leaving more than a million people without power and more than 600,000 without water for days. Ida’s wrath continued into the Northeast, where it delivered a record-breaking 3.15 inches of rain in one hour in New York City. The storm killed at least 80 people and devastated a swath of communities in the eastern U.S.  だが,その後間もなくハリケーン「アイダ」が渦を巻いてメキシコ湾に進んできた。北半球大西洋生まれの熱帯低気圧としてこのシーズンに名前がついた9つ目の嵐だ。8月28日の時点では風速38mのカテゴリー1だったが,24時間足らずでカテゴリー4へと爆発的に発達した。米国立ハリケーンセンター(NHC)が「急速に発達している低気圧」の定義に用いているスピードの2倍近い速さだ。風速約70mでルイジアナ州に上陸し,100万人以上を数日にわたる停電に,60万人以上を断水に追い込んだ。アイダはその後,米国北東部へ進み,ニューヨークに1時間で80mmという記録破りの雨を降らせた。アイダによって80人以上が死亡,被害は米国東部の広範囲に及んだ。
What all these destructive events have in common is water vapor—lots of it. Water vapor—the gas­eous form of H2O—is playing an outsized role in fueling destructive storms and accelerating climate change. As the oceans and atmosphere warm, additional water evaporates into the air. Warmer air, in turn, can hold more of that vapor before it condenses into cloud droplets that can create flooding rains. The amount of vapor in the atmosphere has increased about 4 percent globally just since the mid-1990s. That may not sound like much, but it is a big deal to the climate system. A juicier atmosphere provides extra energy and moisture for storms of all kinds, including summertime thunderstorms, nor’easters along the U.S. Eastern Seaboard, hurricanes and even snowstorms. Additional vapor helps tropical storms like Ida intensify faster, too, leaving precious little time for safety officials to warn people in the crosshairs.  これらの破壊的事象に共通しているのは水蒸気だ。大量の水蒸気の存在である。この気体は破壊的な低気圧の発達と気候変動の加速に非常に大きな役割を演じている。海洋と大気の温度が上がると,より多くの水が蒸発して空気に加わる。暖かな空気はより多くの水蒸気を含みうるので,それらが後に雲粒に凝縮すると豪雨につながる。
 大気中の水蒸気量は1990年代半ばから地球全体で約4%増えた。たいした増加には聞こえないかもしれないが,気候システムにとってこれは一大事だ。水分に富む大気は,夏場の雷雨から米国東海岸のノーイースター(発達した温帯低気圧による嵐),ハリケーン,吹雪まで,すべての低気圧に通常よりも多くのエネルギーと湿気を提供している。また,アイダのような熱帯低気圧の発達を加速し,防災当局が警報を発するための貴重な時間を奪うことにもなる。