静岡県牧之原市を襲った観測史上最大級の竜巻…アメリカだけでなく日本でも頻発する竜巻はどのように発生するのか?

竜巻の規模の大きさは被害状況で推定, 竜巻発生数が多い日本列島の地域, 竜巻が発生する気象条件「上昇気流」と「シアー」, アメリカで巨大な竜巻が発生する理由と日本の傾向

2025年9月5日、竜巻の被害に遭った牧之原市の住宅地 写真/共同通信社

(白石 拓:作家・サイエンスライター)

竜巻の規模の大きさは被害状況で推定

 今年(2025年)9月5日の正午過ぎ、静岡県内各地で相次いで突風が吹き荒れました。気象庁は、そのうち6つの事象について、竜巻が発生したと発表しました(図表1)。

 とくに猛烈だったのは、12時50分頃牧之原市から吉田町にかけて発生した竜巻です。推定風速は75m/sに達し、日本における観測史上最大級の突風が吹きました。時速に直すと270km/hという新幹線並みのすさまじさです。

 なお、今回のように同時期もしくは短期間に複数の竜巻が多発することを米国では「トルネード・アウトブレイク」と呼びます。「アウトブレイク:outbreak」とは「勃発」とか「大流行」といった意味です。

竜巻の規模の大きさは被害状況で推定, 竜巻発生数が多い日本列島の地域, 竜巻が発生する気象条件「上昇気流」と「シアー」, アメリカで巨大な竜巻が発生する理由と日本の傾向

【図表1】2025年9月5日に静岡県内で発生した突風事象 7つの突風事象のうち6つは竜巻、1つはダウンバーストまたはガストフロントによる 出典:気象庁・報道発表「台風第15号に伴い発生した突風について」

 日本では竜巻の規模の大きさを「日本版改良藤田(JEF)スケール」で表します。そもそも「藤田(F)スケール」とは、1971年に米シカゴ大学の藤田哲也博士が考案した突風の風速測定指数です。竜巻などの突風は局所的にごく短時間だけ発生するので、リアルタイムに計測することは非常に困難です。設置してある既存の観測用風速計で風速を測ることはほぼ不可能なため、藤田博士は住家や自動車、列車、森林などの被害状況から風速を推定する方法を考え出しました。

 藤田スケールは、F0〜F5の6段階に分けられ、最大のF5は風速117〜142m/s、最小のF0は風速17〜32m/sです。藤田スケールは世界で広く用いられています。

 しかし、米国で考案された藤田スケールは竜巻の規模や社会環境面で事情が異なる日本には合わない面があるため、2015年に気象庁は日本の生活環境に合わせた被害指標を設定し、翌年から使用し始めました。これがJEFスケールです。

 今回の最大風速75m/sはJEF3(風速67〜80m/s)、藤田スケールでもF3(風速70〜92m/s)に該当します。日本ではこれまでJEF4以上を観測したことがなく、JEF3は史上最大級の風速になります。

 では、JEF2〜3がどれくらいの威力かというと、JEF2で木造住宅がゆがみ、コンクリートブロック塀が倒壊、鉄筋コンクリートの電柱が折れ、普通・大型自動車が横転します。そしてJEF3になると、木造住宅が倒壊し、マンションのベランダの手すりが変形し、工場や倉庫の屋根がはがれ、道路のアスファルトがはがれて飛び散る、といった惨状になります。

 なお、図表1中にある「ダウンバースト」「ガストフロント」とは竜巻と同様に突風が吹く現象ですが、竜巻のような渦を巻かない異なる現象です。この2つについては回を改めて紹介します。

竜巻発生数が多い日本列島の地域

 日本では年間どれくらいの数の竜巻が発生しているのでしょうか。気象庁の「突風事例一覧」によると、2001年から2025年9月末までの約25年間に全国で発生した竜巻の総数は、海上竜巻も含めて1034件でしたので、年間平均約41件です。ただし、これには竜巻だったか、ダウンバーストだったかの区別がつかなかった5件と、竜巻の痕跡と判断できなかったものの、竜巻発生時によく見られる漏斗(ろうと)状の雲が確認できた109件が含まれています(以下同様)。

 都道府県別の竜巻発生数を見ると、多く発生する県と少ない県とでかなり差があります(図表2)。とくに発生数が突出して多いのが、日本の南端の沖縄県と、北端に位置する北海道です。今回、日本最大級の竜巻が発生した静岡は第9位でした。

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【図表2】都道府県別竜巻発生数(2001年〜) “竜巻またはダウンバースト”と“竜巻または漏斗状の雲”の事例を含む 出典:気象庁「突風事例一覧」より作成

 竜巻発生数の上位を見ると、日本海側に多い傾向が見られます。逆に、盆地地形や瀬戸内海沿岸地域で竜巻発生数が少なくなっています。これらの理由については後述します。

 なお、広島県での発生数が0になっていますが。これはあくまでも2001年以降のデータであり、それ以前には少数ですが複数回発生しています。

竜巻が発生する気象条件「上昇気流」と「シアー」

 周知のとおり、竜巻は激しく渦を巻く上昇気流ですが、上昇気流と言えば真っ先に浮かぶのが積乱雲です。事実、竜巻の上空には積乱雲が発達しています。

 湿った暖かい風場(空気の塊)と冷たい風場がぶつかると、大気が不安定化し対流が活発になり、暖気が上昇し、積乱雲が発生します。その典型例が前線や台風で、竜巻は前線や台風の近くでよく発生します。とくに台風の接近時にはトルネード・アウトブレイクが発生することがあります。

 実は9月5日の12時頃、静岡県に台風15号が迫っており、関東地方の北には停滞前線が伸びていました(図表3)。つまりこの時間、東海地方から関東にかけて竜巻が発生する可能性が高まっていたと言えます。

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【図表3】9月5日12時の天気図台風15号は東進し、18時には房総半島沖に進んだ 出典:気象庁「2025年9月5日の天気図」

 では、竜巻は具体的にどのようなときに発生するのでしょうか。竜巻が発生する条件には、前述した上昇気流が強まることに加えて、顕著なシアーの存在が不可欠となります。この2つの気象条件が重なったとき、竜巻が発生する確率が高まります。

「シアー」とは「剪断(せんだん)する」という意味ですが、気象学では風の向きや速さが異なる風場の境界を指します。シアーではしばしば風の渦が生じます。

 上下で風向や風速が異なる「鉛直シアー」については、本連載の第10回「降り止まない豪雨の恐怖…命に危険が及ぶ「線状降水帯」の季節がやってきた」で紹介しました。そこでは、鉛直シアーにおいて上層の風が積乱雲を吹き流し、線状降水帯が形成される現象にフォーカスしたのですが、シアーは竜巻のきっかけをつくることもあるのです。

 実際に竜巻が発生する過程にはさまざまなパターンがあります、しかし、風の渦の起原についていえば、大きく分けて、①積乱雲の中で竜巻の種ができる場合と、②地表近くで竜巻の種ができる場合の2通りがあります。

 ①のケースでは、積乱雲の直下にある鉛直シアーで生じたロール状の水平な風の渦が竜巻の種となります。それが上昇気流によって垂直に起こされ、下方向に細く伸びていきます。渦は細くなると回転力が強くなるので、渦は威力を増し、地表に達すると竜巻になります。

 ②のケースでは、地表近くで左右から暖気と寒気がぶつかったときなどに水平シアーが生じ、そこに発生した鉛直方向の風の渦が竜巻の種になります。それが上昇気流によって上方に細く伸ばされて威力を増し、竜巻になります。

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【図表4】竜巻の発生赤矢印は空気の流れ、白点線は竜巻の経路、黒矢印は樹木などの倒壊方向を示す 出典:気象庁「竜巻のはなし」

 このようにして発生した竜巻の存続時間は、日本では数十秒から数分程度と短く、それが竜巻が発生したかどうかの判断を難しくする要因となっています。また、移動速度は平均するとおよそ時速は35kmで、移動距離は3kmほどです。そのため、竜巻による被害は非常に局地的です。

 ただし、強い竜巻ほど存続時間が長く移動速度も速くなります。過去には約15分存続し、時速100km以上で50km以上移動した例もあります。

 ところで、シアーでなぜ風の渦が発生するのかといえば、「エントロピーは増大する」という自然法則の効率的な過程と考えることができます。エントロピーとは「乱雑さ」と訳されることが多いのですが、この場合は分子の拡散による「均質化」と言い換えたほうがよいでしょう。

 性質の異なる風場がぶつかると、互いに混じり合い、エントロピーが増大します。このとき、渦を巻いたほうが分子の拡散が効率的に進むのです。これは、熱いお風呂の湯に水を足すときに、かき混ぜたほうが湯と水がよく混ざり、湯が早く均質にぬるくなるのと同じです。

アメリカで巨大な竜巻が発生する理由と日本の傾向

 日本に比べて竜巻が多発しているイメージが強いのがアメリカです。イメージだけではなく、現実にアメリカは世界有数の竜巻発生国として知られています。発生数はこれまで年間約1000件程度とされてきましたが、近年は増加傾向にあり、2003〜2024年の平均では1248件、2024年には1年間に1796件も発生しました。日本に比べると40倍以上の多さです。ただし、アメリカは国土も広いので、単位面積当たりでの竜巻発生数は日本の数倍程度になります。

 しかし、アメリカの竜巻の恐ろしさは数よりもその威力にあります。前述の藤田スケールでF4(93~116m/s)、F5(117~142m/s)クラスの怪物竜巻が吹き荒れることもあり、日本の竜巻に比べて桁違いの破壊力をもつものがしばしば出現しています。

 このように、アメリカで巨大な竜巻が頻繁に発生する原因は、広大な平原とそこに多方向から吹き寄せる風の収束にあります。アメリカ中部のテキサス州からオクラホマ州、カンザス州、ネブラスカ州にかけての広大な平原地帯は、「トルネードアレイ(竜巻街道)」と呼ばれる竜巻の発生頻度が突出して高い地域です。日本にはない規模の広い平原は、風の流れを邪魔する障害物がなく、強風が吹きやすい環境です。

 そこに、四方八方から異なった性質の風が吹き寄せます。とくに顕著なのは、図表5に示した3方向からの風で、メキシコ湾からの暖かく湿った南風(緑色)、ロッキー山脈からの暖かく乾いた西風(橙色)、カナダからの冷たく乾いた北風(水色)です。これらがトルネードアレイに吹き寄せぶつかったとき、竜巻の発生確率が高まります。

竜巻の規模の大きさは被害状況で推定, 竜巻発生数が多い日本列島の地域, 竜巻が発生する気象条件「上昇気流」と「シアー」, アメリカで巨大な竜巻が発生する理由と日本の傾向

【図表5】アメリカの竜巻街道に吹き寄せる風 ダン・クラッグス, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

 日本では山地が多く、アメリカのように大規模に強風が吹く環境はありません。高い山々に囲まれた盆地などの閉鎖地形では竜巻が発生しにくいため、その差が日米における竜巻発生数や威力の違いに表れています。

 日本で竜巻発生数が多い都道府県(図表2)を改めて見直すと、沖縄県がトップなのは、台風が頻繁に襲来することが要因であると容易に想像できます、そして、北海道が次に多い理由は、そもそも他の都府県より何倍も面積が広いことに加えて、秋から初冬にかけてシベリア高気圧の張り出しを原因とする寒冷前線や低気圧の通過が増え、大気が不安定になることが多い点が挙げられます。

 さらに、全国的に見ると冬季には竜巻は少ないのですが、日本海でJPCZ(日本海寒帯気団収束帯)が生じると、しばしば竜巻が発生します。日本海寒帯気団収束帯とは、シベリア高気圧から吹く北風が、中国と北朝鮮の国境地帯にそびえる高い山で左右に分岐した後、風下の日本海上で再び合流しぶつかり合う場所を言います。この風の収束によって強い上昇気流が生じて、日本海側地方に大雪を降らせるのですが、このとき竜巻が発生することがあるのです。

「竜巻」の語源は、天に駆け昇る竜の姿に見立てたところからきています。竜巻は非常に局地的で短命なので、被害は他の天災に比べて限定的です。しかし、もし竜巻に巻き込まれると台風を凌駕するすさまじい突風に命が危険にさらされることもありますので、気象庁から注意が喚起されたら、竜に飲み込まれないように、速やかに堅牢な建物か地下施設に待避してやり過ごすのが賢明でしょう。

(編集協力:春燈社 小西眞由美)

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