Spatiotemporal Variability and Recent Anomalies of ERA5-Derived Precipitation Extremes over North Sumatra, 2011-2025

天気の隠れたリズム

天気を単なる温度計の数字や、年間の総降水量としてではなく、複雑で生きている物語として想像してみてください。気象学の世界では、科学者たちは古くから「平均」という言葉が人を欺く可能性があることを知っています。ある年は前年と全く同じ降水量であっても、その雨の「降り方」は全く異なる可能性があるからです。穏やかで絶え間ない霧雨の代わりに、空が数回の恐ろしく激しい突風のように雨を叩きつけることもあれば、逆に数週間も雨を抑え込み、大地を枯れ果てさせることもあるのです。これが「降水極値（precipitation extremes）」、つまり最も激しく、最も長く、最も荒々しい雨の変動を研究する領域です。

なぜこれが重要なのでしょうか？ それは、私たちの世界が、雨はある程度予測可能に行動するという前提の上に築かれているからです。しかし、海洋、山、島々が共に踊りながら天気を創り出すインドネシアのような熱帯地方では、事態は奇妙な方向へと進んでいます。科学者たちは、特別なツールを使ってこれらの激しい変動を測定し、「最も雨の多い一日」、「最も長い乾燥期間」、あるいは「最も激しい嵐による総降水量」といった要素を調査しています。天気の物語におけるこれらの特定の登場人物を追跡することで、研究者は単純な「総降水量」という数字では完全に見逃されてしまう変化を察知することができるのです。これは、都市の安全を守り、農業を健全に保ち、変わりゆく気候がどのように水循環を再形成しているかを理解するために極めて重要です。

---

雨の探偵の報告書：北スマトラの激動（2011年–2025年）

この研究において、二人の気象学の探偵、プトゥ・バグス・パラマナンダナ（Putu Bagus Paramanandana）とアディ・ムルサンディ（Adi Mulsandi）は、豊かな景観と複雑な地形で知られるインドネシアの州、北スマトラの雨の物語を調査することに決めました。彼らは単に雨を見たのではありません。彼らは雨の「性格」を見たのです。彼らはERA5と呼ばれる超高度なコンピュータモデル（実物の雨量計が不足している部分を埋める、高精細な天気タイムマシンと考えてください）を使用し、2011年から2025年までの日降水データを分析しました。

彼らの使命は、3つの大きな問いに答えることでした。どこで最も激しく雨が降るのか？ 最近、雨の「気分」はどう変わったのか？ そして、どの年が最も混沌としていたのか？

これを行うために、彼らは単に雨の量を数えたのではありません。彼らは天気を眺めるための6つの異なる「レンズ」を使用しました：

1. 総降水量（Total Rain）: バケツ全体の量。
2. 「超激しい」日（R99p）: 最も雨の多い上位1%の日の雨。
3. 「一日の王様」（Rx1day）: その年で最も雨の多かった単一の日。
4. 「激しい雨の回数」（R10mm）: 少なくとも10mmの雨が降った日の数。
5. 「湿った期間」（CWD）: 雨の日の最も長い連続記録。
6. 「乾いた期間」（CDD）: 乾燥した日の最も長い連続記録。

プロットの急展開：問題は「合計」ではない
探偵たちが最初に見つけたことは、北スマトラがパッチワークのキルトのような構造をしているということでした。雨は均等には降りません。西側と南側の本土は一般的に湿っていますが、東側はしばしば乾燥しています。しかし、ここでの驚きは、最も「総降水量」が多い場所が、必ずしも最も「極端な」雨が発生する場所ではないということです。

アレックスとサムという二人の友人を想像してみてください。アレックスは年間100インチの雨を受け取りますが、それは均等に分散されています。サムも100インチを受け取りますが、そのうち90インチが3回の巨大で恐ろしい嵐の中で降ります。二人の「合計」は同じですが、彼らの生活は全く異なります。研究によれば、北スマトラではこの「サム」効果が実際に起きています。総降水量は中程度であっても、超激しい数日間が大きく寄与している地域がある一方で、非常に湿った地域であっても、必ずしも単一日の極端な豪雨が最も多いわけではないのです。

最近のドラマ：干ばつから豪雨へ
しかし、本当の物語は近年の中にあります。研究者たちは、2019年から2025年の期間を、2011年から2020年の「正常な」基準と比較しました。

• 2019年：静かな年。 この年は少し精彩を欠いていました。「超激しい」日も「一日の王様」も通常より弱かったのです。雨はそれほど極端ではなく、激しさも欠いていました。
• 2020年–2022年：混合的な状況。 天候は再び揺れ動き始め、ある地域では湿り、別の地域では乾燥するという現象が見られました。
• 2023年–2025年：パーティー（と混沌）。 ここからが激変の始まりでした。2023年から、州の北部および東部で極端な雨が大幅に増加し始めました。
  • 2024年は「超激しい」日（R99p）において際立っており、北東部では通常の基準値から標準偏差の4倍もの乖離を見せました。
  • 2025年は「一日の王様」（Rx1day）の座を手にし、北部の本土では単一日の降水量が同様に、通常の基準から標準偏差の4倍に迫る数値を示しました。

「混沌スコア」
どの年が最も「常軌を逸していた」かを判断するために、チームは「混沌スコア（Chaos Score）」を作成しました。このスコアは、雨が多すぎたか少なすぎたかには関心を持たず、6つのレンズすべてにおいて、その年が通常のパターンからどれだけ逸脱したかのみを測定しました。

• 勝者： 2023年がスコア1.300でトップとなりました。
• 準優勝： 2024年がスコア1.295で僅差で続きました。
• 第3位： 2025年がスコア1.186で入りました。
• 最も穏やかだった年： 2020年がスコアわずか0.662で、最も「正常」な年でした。

興味深いことに、2019年は第4位（スコア1.053）となりました。この年は極端な雨が少ない「乾燥した」年でしたが、平均から大きく外れていたため、依然として非常に異常な年とみなされました。これは、洪水が起きなくても「奇妙な」年になり得ることを証明しています。単に「普通とは違う」だけでよいのです。

乾燥期間の謎
探偵たちはまた、乾燥期間（CDD）の長さと、激しい雨がどの程度の頻度で起こるか（R10mm）の関係についても調査しました。その結果、乾燥期間の長さは、激しい雨の頻度よりもはるかに予測不可能であることが分かりました。北部と東部では、「乾燥期間」の長さが年ごとに激しく変動していましたが、激しい雨の日数は、それぞれの局所的なホットスポットにおいて比較的安定していました。これは、激しい雨が「どこで」起こるかは予測可能である一方、干ばつの「長さ」はより不安定になっていることを意味します。

結論
この研究は、北スマトラの天気を理解するには、単にその年の総降水量を見るだけでは不十分であると結論付けています。雨はその「スタイル」を変えつつあります。私たちは、州の北部および東部において、より強烈で集中した雨の突発的な発生と、より予測不可能な乾燥期間への移行を目撃しているのです。

著者たちは、自分たちのコンピュータモデル（ERA5）がこれらのパターンを明確に示してはいるものの、それが完璧な水晶玉ではないことにも注意を払っています。このモデルは雨の全体的な形状を示すことには優れていますが、険しい山々や特定の風のパターンによって引き起こされる微細な局所的ディテールを見逃す可能性があります。そのため、この結果に基づいて洪水対策を構築する前に、実世界の雨量計や衛星データを用いてこれらの知見を再確認する必要があると彼らは示唆しています。

しかし、一つ明らかなことがあります。それは、北スマトラの雨はより劇的になっているということです。2023年、2024年、そして2025年は、単に雨が多かっただけでなく、前の10年間とは全く異なる種類の天気の物語でした。そして、北部と東部が、この新しく強烈な章の先頭を切っているのです。