これは2003年9月、大西洋のハリケーン・イザベルです。カテゴリー5の嵐で、国ほどの大きさのエンジンが回転しています。らせん状の雲の帯をたどると、地表近くの風がすべて同じ向き、つまり反時計回りに回っていることがわかります。赤道より北のハリケーンはすべてこのように回り、赤道より南のハリケーンはすべて逆向きに回ります。このパターンは、偶然ではありません。地球そのものが、それを生み出しているのです。
0:27この講義では、ハリケーンが何をエネルギー源としているのか、なぜその向きに回転するのか、そして目の中で何が起きているのかを探ります。アメリカを変えた二つの嵐を振り返り、かつては350マイル以上も外れていた予報が、今では約100マイルの誤差にまで縮まった様子も見ていきます。
0:44まずは燃料から始めましょう。ハリケーンは熱機関であり、温かい海水をエネルギー源として動いています。海面水温は少なくとも26.5°C（約80°F）でなければなりません。さらに、その温かさが水深約50メートルまで保たれている必要があります。この地図は2005年8月下旬の海を示しており、最も温かい海水が赤で表示されています。これは、海が何か月もかけて太陽の熱を吸収した夏の終わりに、シーズンがピークを迎える理由も説明しています。
1:13このエンジンは、次のように働きます。温かい海水が蒸発し、その上の湿った空気が上昇します。空気が上昇するにつれて、その中の水蒸気が凝結して雲になり、凝結によって熱が放出されます。その熱によって空気はさらに速く上昇し、海からより多くの湿った空気が引き込まれるため、このサイクルは自らを養い続けます。平均的なハリケーンは、たった一日で、世界中で生み出される電力全体の100倍を超える熱を放出します。
次は、回転です。空気は、嵐の中心の低気圧に向かって、あらゆる方向から流れ込みます。もし惑星が静止していたら、空気はまっすぐ中心へ流れ込むでしょう。しかし地球は回転しているため、その表面を長い距離移動するものはすべて、北半球では右へ、南半球では左へとそらされます。その理由は、こうです。赤道の地面は時速約1,670キロメートルで東へ運ばれていますが、極の近くの地面はほとんど動きません。極に向かって流れる空気は、東向きの回転を持ったまま移動し、地軸に近づくほどその回転によっていっそう速く運ばれるため、下の地面より先へ進んでしまい、その進路が曲がります。このそれる働きを、コリオリ効果といいます。
2:30その結果、空気が中心に直接たどり着くことはありません。空気は中心の周りを曲がって進み、嵐全体がらせん状に巻き上がります。北では反時計回り、南では時計回りです。このことを知っていれば、ハリケーンの衛星画像を見るだけで、それがどちらの半球にあるかがわかります。
2:47しかし、赤道上では、横向きのそれはまったく起こりません。赤道から約5度以内、つまり南北それぞれ約550キロメートルの範囲では、コリオリ効果が弱すぎて、嵐を回転させ始めることができません。そのため、ハリケーンはそこではほとんど発生せず、一方の半球からもう一方の半球へ渡ることもほとんどありません。
では、嵐の中心をのぞいてみましょう。これは2015年10月、メキシコ沖のハリケーン・パトリシアです。その風速は時速345キロメートル、つまり時速215マイルに達し、あらゆるハリケーンの中で観測史上最強でした。その中心には、雲にぽっかりと穴があいています。それが目です。
3:30これは、イザベルの目を間近で見たものです。目の中では空気が下降しているため、風は弱く、空が晴れることさえあります。見えている渦はメソ渦と呼ばれ、目の内部で回転している、より小さな空気の渦です。ハリケーンの目の直径は通常30キロメートルから60キロメートルで、その周りをアイウォールが取り囲んでいます。アイウォールは、風が最も強く吹く、高くそびえる雲の環です。目が町の上を通過すると、風は急に弱まり、その後、反対方向から同じくらい激しく吹き戻します。
4:02海面気圧として観測史上最も低い値は、目の中で記録されました。1979年、西太平洋の台風ティップは、870ミリバールまで気圧が下がりました。ティップは観測史上最大の熱帯低気圧でもあり、直径は約2,200キロメートルありました。北アメリカに重ねると、アメリカ合衆国の幅の半分を覆うほどです。
そもそも、なぜ嵐には名前があるのでしょうか。予報官たちは複数の嵐を同時に追跡することが多く、長い説明は無線で混同されやすかったのです。大西洋の嵐に初めて名前がつけられたのは1950年で、当時の無線用アルファベットが使われました。エイブル、ベイカー、チャーリーです。1953年には女性の名前が導入され、1979年には男性の名前もリストに加わりました。
4:54複数の嵐が同時に発生しているとき、名前は大きな違いを生みます。2020年9月14日には、大西洋で五つの熱帯低気圧が同時に渦を巻いていました。これは、それ以前には1971年に一度見られただけの出来事です。世界気象機関は、大西洋用に六つの名前リストを用意して順番に使っています。そのため、それぞれの名前は六年ごとに再び使われます。例外は、非常に多くの死者や被害を出した嵐で、その名前は永久に使われなくなります。カトリーナ、マリア、イアン、ヘリーンがその例です。
5:311900年と2005年
その二つの嵐のうち、最初の嵐が襲ったのは1900年9月8日でした。テキサス州ガルベストンは当時、州内で最も裕福な都市の一つで、最も高い地点でも海抜9フィートに満たない砂の島の上に築かれていました。人工衛星もレーダーもなく、海上の船には無線もなかったため、メキシコ湾の沖合で嵐がどれほど強くなっていたのか、誰にもわかりませんでした。
5:54海面は15フィート以上上昇し、島のほぼ全体を飲み込みました。翌朝までに少なくとも8,000人が亡くなり、これは今もアメリカ史上最も多くの死者を出した自然災害です。ガルベストンは高さ17フィートの防潮堤の内側に再建され、さらに市の大部分を、ジャッキを使って一軒ずつかさ上げしました。
6:15それから百五年後、カトリーナがやって来ました。2005年8月28日、カトリーナはメキシコ湾の中央にあるカテゴリー5の嵐で、風速は時速175マイルに達していました。ルイジアナからフロリダまでの海岸全体が、その進路上にありました。
6:30カトリーナは翌朝、それまでに勢力を弱め、カテゴリー3としてルイジアナに上陸しました。しかし、ニューオーリンズの大部分は堤防に守られた海面より低い土地にあり、高潮が上昇すると、約50か所で堤防や防潮壁が決壊しました。市の八十パーセントが浸水しました。全体で1,400人近くが亡くなり、被害額は125,000,000,000ドルに上りました。
6:56その水の大半は、空から降ってきたものではありませんでした。防潮壁が崩れたとき、湖や運河から流れ込んだのです。それ以来、市は14,500,000,000ドルをかけた堤防、水門、ポンプのシステムに囲まれています。これは、陸軍工兵隊がこれまでに建設した中でも最大級の土木事業の一つです。
現代の予報官は、ガルベストンの時代の誰よりもはるかに正確に、こうした嵐の接近を見通すことができます。今ではすべての予報に、このような予報コーンが示されます。予報コーンは、嵐の大きさを示すものではありません。示しているのは中心がおそらく進む範囲で、三回に二回は、中心がその内側にとどまります。
7:371990年、国立ハリケーンセンターの三日先の予報は、嵐の位置を平均で350マイル以上外していました。2020年代半ばには、平均の誤差は約100マイルになりました。この改善は、人工衛星、アイウォールを突っ切って飛ぶハリケーン・ハンター機、そして強力なスーパーコンピューターで動くコンピューターモデルによってもたらされました。
8:01今も予測が難しいのは、強さです。非常に温かい海の上では、驚くほど速く発達する嵐があります。予報官はこれを急速強化と呼び、一日のうちに風速が少なくとも時速35マイル上昇することと定義しています。2024年10月、ハリケーン・ミルトンはフロリダへ向かう途中、約一日でカテゴリー1からカテゴリー5へと発達しました。
では、地球の反対側を見てみましょう。これは2016年2月、南太平洋のサイクロン・ウィンストンです。この二日後、ウィンストンは南半球で観測史上最強クラスの嵐としてフィジーを襲いました。同じ温かい海水と同じエンジンで動いていますが、そのらせんを見てください。こちらは、時計回りに回っています。
8:48では、覚えておきたいことを三つ挙げましょう。第一に、ハリケーンは少なくとも26.5°Cの温かい海水で動く熱機関です。第二に、地球の自転がハリケーンに回転を与えます。赤道より北では反時計回り、南では時計回りです。だからこそ、ハリケーンは赤道上ではほとんど発生しないのです。そして第三に、嵐がどこへ向かうかの予報は1990年以来三倍以上も向上しましたが、どれほど強くなるかは、今も難しい課題です。
9:19次に宇宙から見たハリケーンを目にしたら、その回り方に注目してください。反時計回りなら赤道の北に、時計回りなら赤道の南にあります。そして、ハリケーンが何で動いているのかを思い出してください。それは、決して回転を止めない惑星によって渦を巻かされた、その下にある温かい海なのです。Earth Explainedをご覧いただき、ありがとうございました。チャンネル登録で次のストーリーをお見逃しなく。EarthWatch 24-7では、地球をいつでもライブでご覧いただけます。
