今年、アリゾナ州トゥーソンでは観測史上3番目に雨の多いモンスーンを記録した。
気候変動によりモンスーンの予測はより複雑になっているが、その重要性は明らかだ。米国南西部では2,000万人がモンスーンの影響を受けている。
モンスーンは生態系にとって不可欠であり、植物の生育を支え、動物に食糧をもたらしている。
米国南西部に住んだことも訪れたこともない人は、この地域を常に暑く乾燥した砂漠だと想像するかもしれない。しかし、この地域では夏の終わりにモンスーンが訪れ、インドの有名な「夏の大雨」と同様に、雷雨や激しい天候をもたらす。
そして今年は、大量の雨が降った。
2021年7月は、アリゾナ州トゥーソン空港で1895年に記録が取られ始めて以来、最も雨の多い月となった。降雨量は8.06インチ（205ミリメートル）に達し、これはこの都市が平年に受ける雨量の70%に相当する。今年のモンスーンは、トゥーソンでこれまでで3番目に雨の多いモンスーンであり、降雨量は12.80インチ（325ミリメートル）に上った。
2020年はまったく逆だった。トゥーソンでは乾燥した「ノンスーン」となり、降雨量は2インチ未満だった。こうした状況と観測史上最高気温が重なり、アリゾナ州では10年で最大の山火事シーズンが発生した。その中にはビッグホーン火災も含まれ、トゥーソン北部のカタリナ山脈では森林の60%以上が焼失した。
私たちのモンスーンの仕組みは、南西部で約2,000万人に影響を与えている。水と気候を研究する研究者として、私たちはモンスーンの予測を調査しており、その予測は気候変動によってますます複雑になっている。モンスーンを理解することは、地域社会に対し、その恩恵とリスクについて、また鉄砲水などの影響から安全を守る方法について啓発するうえで極めて重要である。
乾燥から湿潤へ
「モンスーン」という言葉はアラビア語の mausim（季節）に由来する。最も伝統的な用法は、インド亜大陸の夏の激しい雨の時期と重なる、海洋からインド亜大陸へ向かう大規模な風の転換を指すことである。しかし、モンスーンはアフリカ、オーストラリア、南米のほか、メキシコと米国南西部でも発生する。
モンスーン循環は、海から温かく湿った空気を内陸へ運び、夏の季節に降雨をもたらす。南西部では、「モンスーン尾根」と呼ばれる高気圧域がメキシコの山岳地帯の上に形成され、米国西部へ移動し始めるとこのパターンが始まる。
5月と6月は、尾根の中心が真上に位置するため、南西部は非常に暑く乾燥している。温かく湿った空気が尾根の南側から地域へ流入すると、モンスーンの雨が始まる。アリゾナ州のモンスーンは公式には6月15日に始まり、9月30日に終わる。降雨の大部分は通常7月と8月に発生する。
モンスーンは、南西部の生態系にとって何千年もの間不可欠であった。多くの種は進化と適応を重ね、モンスーンの雨を活用するようになった。最初の嵐はトウワタ（ミルクウィード）の開花を促し、蝶を引き寄せて産卵させる。グレートプレーンズヒキガエルとアカ斑点オタマジャクシは、雨でできた水たまりで繁殖のサイクルを始める。サボテンの果実や昆虫は、ハチドリ、シロバネバト、その他多くの鳥類や動物の食物となる。
砂漠の洪水
モンスーンの雷雨は、日中に山の上で雲が発達し、午後から夕方早くにかけて雨を降らせることで発生する。砂漠環境において、独特かつ深刻な危険をもたらす。
鉄砲水は、乾いた土壌が短時間で激しい豪雨を素早く吸収できないときに発生する。普段は乾いている水路や排水路（大雨のときのみ水が流れる）であるワッシュやアロヨは、数分のうちに激流となり、車や人を押し流すほどの威力を持つことがある。
強い雷雨は、ハリケーン並みの強風が突発的に吹く、強い地表風である「マイクロバースト」を発生させることがある。また、「ハブーブ」として知られる砂嵐を引き起こすこともある。ハブーブと呼ばれる。これは高さ1マイル以上にも達する巨大な砂の壁であり、視界をほぼゼロにまで低下させる。
モンスーンの始まりを告げる、乾燥して突風を伴う雷雨は、山火事を発生させ、拡大させることがある。こうした嵐の一つが、2013年6月に19人の消防士の命を奪った悪名高いヤーネル・ヒル火災を引き起こした。火災跡地に降るモンスーンの雨は、泥や土砂の流れを引き起こすことがあり、山火事による当初の被害をさらに深刻化させる。
2021年7月と8月の大気循環パターンは、活発なモンスーンと激しい気象に特に有利な条件であった。アリゾナ州南部の大部分では、数日から数週間にわたり激しい豪雨を経験した。これらの嵐は鉄砲水、強風、砂嵐、泥や土砂の流れ、そして激しい落雷を引き起こした。緊急対応要員はトゥーソンでほぼ100件の急流救助活動を実施した。予報官は8月にフェニックスで100件以上の鉄砲水警報を発令した。
今年の記録的なモンスーンは恩恵ももたらした。アリゾナ州全体の地域の水供給が補充されたが、同州は長期的な深刻な干ばつの状態にある。トゥーソン盆地では、モンスーンによってサンタクルス川の支流での持続的な流れが生まれ、地下水の涵養に貢献した。水資源は5%増加し、ソルトリバー・プロジェクトが管理する貯水池では、中央アリゾナの200万人以上に水を供給している。一方、西部の他の地域では過去最低水準まで低下しつつある。
モンスーンの雨はソノラ砂漠にも命を吹き込み、2020年のビッグホーン火災で数千本のサワロサボテンが枯死した地域も含め、再生をもたらした。
モンスーンの未来
モンスーンの予測およびその変化の見通しは困難である。個々の雷雨を明示的にシミュレートする高解像度大気モデルは、アリゾナ大学が運用する独自の地域モデリングシステムを含め、近年の日々の天気予報を大幅に改善してきた。しかし、特定の日に嵐がいつどこで発生するかを正確に予測することは、依然として事実上不可能である。
また、数か月前にモンスーンの雨がどれほど強くなるかを予測することも、本質的に不可能である。今年は、長期予報は6月中旬から下旬にかけてようやく湿潤傾向を示し始めた。気候変動により、モンスーンの雨はより極端で変動の大きいものとなっており、夏の高温化がその要因となり、発生頻度は減るが、より激しい嵐が特徴となっている。
近年の傾向が何らかの兆候であるならば、私たちの地域はすでにこうした影響を経験しており、記録的な熱波、より大規模で壊滅的な山火事が発生している。ある年は事実上モンスーンが存在せず、翌年には記録的な降雨と激しい気象をもたらすこともある。こうした変化は、南西部における気象や気候の極端現象への人々の曝露を一層悪化させている。
最大の懸念は、より極端で不安定なモンスーンが、限界を超える破綻点の増加を招くかどうかである。例えば、激しい降雨によって崩壊する洪水対策インフラや、森林が回復できないほど壊滅的な山火事などが挙げられる。こうしたリスクを明確に理解することは、南西部のより強靭で持続可能な未来を築くうえで極めて重要である。
