結論からいうと、雲量には、空気中の水蒸気量、上昇・下降気流、海と陸の温まり方、地形、季節、前線や高低気圧の位置などが場所や時間によって違うため、差が生まれます。 雲量は「その場所の空がどれだけ雲に覆われているか」を表すので、雲ができやすい環境では大きく、雲が消えやすい環境では小さくなります。
日本でも、冬の日本海側では季節風で海上に雲が発生しやすく、太平洋側では晴れやすい日が増えます。世界的に見ると、熱帯収束帯や中緯度の低気圧帯では雲が多く、亜熱帯高圧帯の砂漠地域では雲が少ない傾向があります。つまり雲量の違いは、その場所の大気循環や地表条件を反映したものです。
まず「雲量」とは何を比べているのか
雲量は、観測地点から見える空全体のうち、雲が覆っている割合を表します。気象庁では、全天を10として雲が占める面積の割合を0〜10で表します。
これは雲の個数ではありません。小さな積雲がたくさんあっても空の一部しか覆っていなければ雲量は小さく、一枚の層雲が空全体を覆えば雲量は大きくなります。
Met Officeでも、全雲量は「雲の種類や高さにかかわらず、空のどの割合が雲で覆われているか」と定義され、8分比のoktaで報告されます。数字の表し方は違っても、日本と海外で見ている基本的な量は同じです。
雲量の地域差を生む基本は「雲ができる条件」の違い
雲は、湿った空気が冷えて飽和し、水蒸気が水滴や氷晶へ変わることでできます。そのため、雲量が多くなるには、広い範囲で空気が湿っていることと、空気を冷やす仕組みが必要です。
代表的なのが上昇気流です。空気が上昇すると、上空の低い気圧の中で膨張して冷えます。十分に冷えると凝結が起こり、雲が増えます。反対に、空気が下降すると圧縮されて暖まり、相対湿度が下がるため、雲はできにくくなります。
したがって、上昇流が多い地域では雲量が大きく、下降流が卓越する地域では雲量が小さくなりやすいのです。
世界で雲量が多い場所と少ない場所があるのはなぜか
NASAの全球観測では、熱帯の収束域や中緯度の低気圧活動が活発な地域で雲が多く、亜熱帯の乾燥地域では少ないという特徴が見られます。
赤道付近の熱帯収束帯では、北半球と南半球の貿易風が集まり、暖かく湿った空気が上昇します。上昇した空気が冷えることで雲が次々と発生するため、月平均でも雲量の多い帯ができます。
一方、亜熱帯高圧帯では、上空から空気が下降する場所が多くなります。下降する空気は暖まり、雲粒が蒸発しやすくなるため、砂漠地域などでは晴天が多くなります。
NASAの衛星観測では、全球平均の雲の割合は約3分の2で、陸上より海上のほうが平均的に雲が多いという結果も示されています。
海上のほうが雲量が多くなりやすい理由
海は大気へ水蒸気を供給する大きな源です。海面から蒸発した水蒸気が下層大気へ入り、冷却されれば雲になります。
NASAのMODIS観測では、平均的な雲量は陸上がおよそ55％、海上がおよそ72％とされ、海上のほうが雲の多い状態が持続しやすいことが示されています。
特に大陸西岸沖などでは、冷たい海面の上に湿った空気が広がり、低い層雲や層積雲が大規模に形成されることがあります。NASAは、南米やアフリカの西岸沖に海洋性の低い雲が長く残る地域があると説明しています。
ただし、すべての海上で雲が多いわけではありません。下降気流が強い亜熱帯海域では、低い雲はあっても高い雲が少ないなど、雲の高さにも地域差があります。
陸上では昼と夜で雲量が変わりやすい
陸地は海より速く温まり、速く冷えます。そのため、雲量の日変化も海より大きくなりやすい傾向があります。
昼間、太陽に暖められた地面の上では空気が暖まり、対流が起きます。湿度が十分にあれば積雲が発生し、午後に雲量が増えることがあります。
NASAの衛星観測でも、陸上では午後に雲がやや多くなる一方、海上では午後の雲がやや少なくなる傾向が報告されています。これは地表の熱応答と対流の日変化の違いを反映しています。
そのため、同じ場所でも朝は快晴に近く、昼すぎに積雲が増え、夕方に雲量が大きくなるという変化が起こります。
日本海側と太平洋側で冬の雲量が違うのはなぜか
日本では、冬の季節風が地域差をはっきり生みます。
冬型の気圧配置になると、大陸から冷たく乾いた空気が日本海へ吹き出します。その空気は比較的暖かい日本海から熱と水蒸気を受け取り、対流雲をつくります。そのため、日本海側では冬に雲量が多くなりやすくなります。
気象庁は、福岡・宮崎・金沢の旬平均雲量を比較し、日本海に近い福岡や金沢では冬の雲量が多い一方、太平洋側の宮崎では少ない特徴を示しています。
山地を越えた空気は太平洋側で下降して暖まりやすいため、雲が消えて晴れやすくなる日が増えます。日本列島の地形が、同じ季節風のもとでも雲量の地域差をつくっているのです。
梅雨や秋雨では広い地域で雲量が増える
梅雨や秋雨の時期には、前線が日本付近に停滞しやすくなります。前線周辺では暖かく湿った空気が持ち上げられ、広範囲に雲が形成されます。
そのため、晴天時の局地的な積雲とは違い、空全体を覆う層状の雲が増え、平均雲量も大きくなります。
気象庁の九州北部の資料でも、福岡の雲量には梅雨や秋雨・台風の時期にピークが現れることが示されています。季節によって前線や低気圧の通り道が変わるため、同じ地点でも年間の雲量は一定ではありません。
山地と平地でも雲量は変わる
山は空気を強制的に持ち上げるため、雲の発生を増やすことがあります。
湿った風が山の斜面にぶつかると、空気は上昇して冷えます。風上側では凝結が進み、山の斜面や山頂付近に雲ができやすくなります。
一方、山を越えた風下側では空気が下降して暖まり、雲が消えやすくなります。このため、同じ距離しか離れていない場所でも、山の風上側は曇り、風下側は晴れという違いが生まれます。
雲量の地域差は、緯度や海陸だけでなく、山脈の向きや標高にも左右されます。
高気圧と低気圧でも雲量は大きく変わる
一般に、低気圧周辺では空気が集まって上昇するため、雲が増えやすくなります。前線を伴う低気圧では、広範囲で雲量が大きくなることがあります。
一方、高気圧の中心付近では下降気流が起こりやすく、空気が暖まって乾燥するため、雲が減りやすくなります。
ただし、高気圧なら必ず快晴になるわけではありません。高気圧の縁で湿った空気が入ったり、下層に逆転層ができたりすると、層雲や層積雲が広がる場合があります。
つまり、雲量を見るときは「高気圧か低気圧か」だけでなく、空気の上下運動と水蒸気の供給を合わせて考える必要があります。
同じ雲量でも雲の種類は場所によって違う
雲量が同じでも、空の状態は同じとは限りません。
たとえば雲量8でも、海上では低い層積雲が広がっている場合があり、熱帯では高い積乱雲や巻雲が多い場合があります。NASAの観測では、低い雲は海上で多く、高い雲は熱帯の深い対流域などで多いという高度別の地域差があります。
したがって、雲量は空を覆う割合を比較するには便利ですが、雲の厚さ、高さ、降水の強さまでは直接表していません。
観測方法によって見える雲量にも違いがある
地上観測と衛星観測では、雲を見る方向が異なります。
地上からは半球状の空を見上げ、全天のうち雲がどれだけ占めるかを判断します。Met Officeでは、有人観測所の全雲量をoktaで報告しています。
一方、衛星では上空から地球表面を区画に分け、その区画のうち雲が覆っている割合をcloud fractionとして求めます。NASAのMODISでは、各画素のうち雲が占める割合をもとに全球の雲分布を作成しています。
高い雲が低い雲を隠すことや、地上観測では地平線付近の雲が広く見えることもあるため、観測方法が違えば数値の意味にも少し違いがあります。
場所や条件による雲量の違いを整理すると
- 熱帯収束帯：暖湿気が上昇しやすく、雲量が大きくなりやすい
- 亜熱帯高圧帯：下降気流が多く、雲量が小さくなりやすい
- 海上：水蒸気供給が多く、平均的には陸より雲量が大きい
- 陸上：地表加熱の日変化が大きく、午後に対流雲が増えることがある
- 冬の日本海側：季節風が日本海から水蒸気を受け取り、雲が増えやすい
- 冬の太平洋側：山越え後の下降流で雲が減り、晴れやすい地域がある
- 梅雨・秋雨：前線に沿う広い上昇域で雲量が増える
- 山の風上側：地形上昇で雲が増えやすい
- 山の風下側：下降・昇温で雲が減ることがある
まとめ
「なぜ雲の雲量には場所や条件による違いがあるのか？」への最も簡単な答えは、雲をつくる水蒸気の量と、空気を上昇・下降させる大気の流れが、海陸・地形・季節・気圧配置によって違うからです。
雲量は単なる「曇り具合」ではなく、その場所の大気循環、水蒸気供給、地表条件を反映した気象要素です。地域別・季節別に雲量を比べると、なぜ日本海側の冬は曇りやすいのか、なぜ熱帯には雲の帯があるのか、なぜ海上のほうが平均的に雲が多いのかといった違いを理解しやすくなります。
参考資料
- 気象庁「国際式の天気記号と記入方式」
- 福岡管区気象台「気象災害に備える・天気のはなし」
- NASA Science「Cloud Fraction」
- NASA Science「Cloud Fraction & Water Vapor Comparison」
- Met Office「How we measure cloud」
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