台風は暖かい海の上で発達します。しかし、海面水温が同じくらい高くても、ある場所では急速に発達し、別の場所ではそれほど強くならないことがあります。
では、なぜ同じ海面水温でも台風の発達しやすさが違うのでしょうか。結論からいうと、台風が利用できる海の熱は海面の温度だけでは決まらず、暖かい水がどれだけ深くまで続いているか、台風の風で海がどれだけ冷やされるか、さらに大気側の条件がどうなっているかによって変わるからです。
海面水温は重要だが、それだけでは足りない
気象庁は、一般に台風は海面水温26〜27℃程度以上の海域で発生しやすいと説明しています。暖かい海面からは水蒸気が多く供給され、その水蒸気が積乱雲の中で凝結するときに潜熱を放出します。この熱が台風の発達を支えます。
ただし、海面水温は海のごく表面の温度です。台風が強い風で海をかき混ぜると、表面の暖かい水とその下の水が混ざります。そのとき下層に冷たい水があれば、海面水温は急に下がりやすくなります。
したがって、台風にとって重要なのは「表面が何℃か」だけでなく、暖かい水がどれだけ深く蓄えられているかです。
暖水層が厚い海では冷えにくい
海面付近から数十メートル、あるいはそれ以上の深さまで暖かい水が続く場所では、台風の風で海がかき混ぜられても、冷たい水がすぐには表面へ出てきません。
そのため、台風が通過しても海面水温が高い状態を保ちやすく、海から大気への熱と水蒸気の供給が続きやすくなります。
一方、表面だけが暖かく、そのすぐ下に冷たい水がある場所では、同じ海面水温でも台風の風による混合で表面が急速に冷えやすくなります。この違いが、台風の発達しやすさの差につながります。
海洋貯熱量とは何か
海面水温だけでは分からない海の「熱の蓄え」を表す指標の一つが、海洋貯熱量です。
台風強度予報では、表面水温だけでなく、どの深さまで暖かい水が続いているかを含めて海の熱量を見ることがあります。気象庁の資料でも、海洋貯熱量が大きい海域ほど、台風の発達事例の割合が高くなる傾向が示されています。
つまり、同じ28℃の海面でも、暖水層が薄い海と厚い海では、台風が使える熱の総量が違います。
台風自身が海面水温を下げる
台風は海からエネルギーを受け取るだけでなく、海そのものを変化させます。
気象庁によると、台風の強い風は蒸発を盛んにして海面から熱を奪い、さらに海面の暖かい水とその下の冷たい水をかき混ぜます。これによって台風通過後には、進路に沿って海面水温が低下することがあります。
この冷却が大きいと、台風への熱と水蒸気の供給が減り、発達が抑えられたり、衰弱しやすくなったりします。
湧昇でも海面が冷える
台風の風は海水を横方向へ動かし、その結果として深いところの冷たい海水が海面近くへ持ち上がることがあります。これを湧昇といいます。
気象庁は、台風の中心付近で湧昇が起きると海面水温が低下し、台風がゆっくり移動するとその効果が大きくなりやすいと説明しています。
つまり、同じ海面水温の海域でも、台風の移動速度や海洋構造によって、通過中にどれだけ海が冷えるかが変わります。
移動が遅い台風ほど自分で海を冷やしやすい
台風が同じ海域に長くとどまるほど、強風による蒸発、混合、湧昇が長く続きます。そのため、海面水温の低下が大きくなりやすくなります。
一方、速く移動する台風は、ある地点の海をかき混ぜる時間が短いため、海面冷却が比較的小さいまま暖かい海域を通過できることがあります。
このため、海面水温が同じでも、台風の移動速度によって海から受け取れるエネルギー量は変わります。
黒潮など暖流の上では条件が変わる
暖流の流れる海域では、海面だけでなく比較的深いところまで暖かい水が存在することがあります。
こうした場所では海洋貯熱量が大きくなりやすく、台風の風で海が混合されても表面水温が下がりにくい場合があります。
反対に、冷たい海流や湧昇の強い海域では、表面が一時的に暖かくても、その下の冷水が混ざることで台風通過時に急速に冷えやすくなります。
同じ海面水温でも季節によって違う
同じ28℃でも、夏の初めと秋では海の内部構造が異なることがあります。
長い期間暖められた海では、表面だけでなく深い層まで暖まっていることがあります。一方、表面だけが短期間に暖められた場合は、暖水層が薄いことがあります。
そのため、海面水温の数字が同じでも、台風が利用できる海の熱量は季節や直前の気象条件によって違います。
大気側の条件も発達を左右する
海の条件が良くても、台風が必ず発達するわけではありません。
強い鉛直シアがあると、下層の渦と上空の積乱雲がずれ、台風の構造が崩れやすくなります。乾燥空気が入り込めば、積乱雲の発達も抑えられます。
つまり、暖水層が厚く海洋貯熱量が大きい海域でも、大気条件が悪ければ発達しないことがあります。台風の強度変化は、海と大気の両方の条件で決まります。
海面水温が高ければ高いほど必ず強くなるわけではない
高い海面水温は台風発達に有利ですが、「1℃高ければ必ずその分だけ強くなる」という単純な関係ではありません。
実際には、暖水層の厚さ、海洋貯熱量、移動速度、海洋混合、湧昇、鉛直シア、湿度、台風自身の内部構造などが同時に影響します。
そのため、台風強度予報では海面水温だけでなく、海洋内部の熱構造や大気環境も合わせて見る必要があります。
「なぜ海水温が高いと台風が発達しやすいのか？」との違い
「なぜ海水温が高いと台風が発達しやすいのか？」という問いは、海面からの水蒸気供給と潜熱による台風発達の基本原理を扱います。
この記事ではそれより一歩進み、同じ海面水温なのに発達しやすさが違うのはなぜかを、暖水層の厚さ、海洋貯熱量、混合、湧昇、移動速度の違いから説明しています。
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まとめ
同じ海面水温でも台風の発達しやすさが違うのは、台風が利用できる海の熱が表面の温度だけでは決まらないからです。
暖かい水が深くまで続く海では、台風の風で混合や湧昇が起きても海面が冷えにくく、熱と水蒸気の供給が続きやすくなります。反対に、暖水層が薄い海では、下層の冷水が混ざって海面が急速に冷えやすくなります。
さらに、台風の移動速度や大気の鉛直シア、湿度なども強度変化を左右します。そのため、台風の発達を見るときは海面水温だけでなく、海の深さ方向の熱の蓄えと大気環境を合わせて考える必要があります。
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