【まだ書きかえます。どこをいつ書きかえたか、かならずしも しめしません。】
これは、2021年 9月 7-10日に開かれる 東アジア環境史学会の会議 EHEH 2021 ( http://www.aeaeh.org/eaeh2021.htm ) で発表するために書いた英語の文章 ( このブログの [2021-08-22 の記事]とした) を自分で日本語にしたものである。
これは、学術研究の成果を世に問う著作物という意味での論文ではないが、論じる文章という意味での論文ではある。
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概念を考えなおす必要性
「Monsoon」ということばは、自然環境と人間社会の関連を論じる際に、世界のうちの部分 (とくに、南アジア、東南アジア、東アジア) の自然環境を記述するキーワードとしてたびたびつかわれる。しかし、この語の含みはこの語をつかう人どうしでも同じではない。意味の広さは、(学術的なものにせよ社会的なものにせよ) 人びとがいっしょに活動するためのキーワードにはよいことなのだろう。他方、たとえば、ある特定の地域でモンスーンが人間社会におよぼす影響についてまじめに議論しようとするときには、議論の参加者のあいだでこの語の意味についての共通認識が必要だ。われわれは全面的な合意に達することはできないかもしれない。おそらく、文脈ごとに定義することが必要になるだろう。
日本語での事情はもうすこし複雑だ。日本語には「モンスーン」と「季節風」の 2つのことばがある。前者はあきらかに外来語だ (もとは英語だろう)。後者は古代漢語に由来する「季節」と「風」の 2つの要素からなる語だ。日本語話者のうちには、(専門家であっても非専門家であっても)、両者を同意語としてあつかう人たちがいる。また、両者を区別し、「モンスーン」は熱帯のもの、「季節風」は日本で自分たちが経験するもの、と考える人たちもいる。わたしは両者を同意語とするほうだ。ここでは必要に応じてもうひとつのグループの人びとの語のつかいかたにもふれることにする。
この語の意味のひろがりのうちで、いくつかのまとまりを指摘することができる。
1. 風向が季節によって変わること、
2. 雨季 (あるいは雪のふる季節)、
3. 温暖湿潤な気候; 稲の栽培を可能にする気候。
物理法則にもとづく気候の理解が20世紀に発達した。風向が季節によって変わることの原因は、あとでのべるように、大きくわけて 2つある。そのうち第2のもの (海陸コントラスト) が、モンスーンが世界のうちいくつかの地域でめだった特徴となっていることにとって重要だ。風向の季節による交代にともなって、降水も季節によって変化する。ただし、どのように変化するかは、地域によってことなる。
風向が季節によって変わること
季節とはなにかを論じるときりがなくなるだろう。ここでは年周変化がおこる基本的な物理的原因からはじめることにする。地球の自転軸は、地球の太陽のまわりの公転軌道の軸に対して傾いている。地球上のある場所にいる観測者にとって、太陽の高度角も、昼の長さも、夏至 (北半球では6月22日ごろ) に最大、冬至 (北半球では12月22日ごろ) に最小になる。したがって、地表面の単位面積あたりにはいってくる太陽エネルギーの流れは夏至ごろに最大になる。ここでは暫定的に、夏至をふくむ半年を「夏」、のこりの半年を「冬」とよぶことにする。北半球の夏が南半球の冬であることに注意しよう。また、この暫定的に「夏」とよぶものが、その場の地表面温度 (あるいは地上気温) が年のうちで最高になる時期ではかならずしもないこと (あとでのべる熱帯モンスーン地帯の典型的状況を参照) にも注意しておこう。
世界のうちには、卓越風向 (出現頻度の高い風向) が、年をつうじて同じである地域もある。しかし、それが夏と冬でほとんど正反対になる地域もある。まず注目されたのは、熱帯インド洋のうち赤道よりも北側の部分だ。そこでは風向は夏には南西、冬には北東だ。ここがモンスーンの概念の発祥にちがいない。
全世界のうちどこで卓越風向の交代がおきているかの地理的分布を、ソ連 (当時) の気候学者 フロモフ (Khromov) がしめした。その論文のドイツ語版 (Chromov, 1957) がよく知られている。わたしは新しいデータで同様な解析をこころみ学会発表 (増田, 2002) をしたが、まだ論文にまとめていない。風向の交代がおきる地域の分布は、東西一様 (緯度だけに依存し経度に依存しない) の特徴と東西非一様 (経度による) の特徴をあわせもっている。
その分布を説明するには、(複数の) 原因をあわせて論じたほうがよい。
大気大循環の帯状構造の季節的シフト
地球大気のうち対流圏 (地表から高さ10～15 km まで)の循環は、第一近似として、東西一様、年平均の状態で要約表現することができる。
低緯度では、地上の卓越風向は東風であり、「貿易風」とよばれる。赤道付近には帯状に上昇流が存在する (これは「熱帯収束帯」と同一視できる)。北緯・南緯30度付近に帯状に下降流が存在する。南北・鉛直循環の下側の辺は、赤道に向かう流れであり、地球の自転 (コリオリ効果) のせいで東風となる。ハドレー (George Hadley) が 1735年に、貿易風の原因を説明するために、およそこのような形の循環を想定した。そこで、この南北・鉛直循環は「ハドレー循環」とよばれる。
中緯度では、地上の卓越風向は西風であり、対流圏上部にはさらに強い西風がある。この西風は実際には東西一様ではなく波うっている。この西風の波動は温帯低気圧をともなうものである。
ここまでは季節変化を考慮に入れていなかった。実際には、大気大循環はエネルギー収支によって駆動されており、エネルギーの収入の極大は北回帰線と南回帰線の間を行き来する。したがって、ハドレー循環と中緯度の西風帯からなる構造全体が、年のうちの時期によって夏の半球側にシフトする。
このシフトによって、卓越風向の季節による交代を部分的に説明することができる。とくに、緯度30度付近には、夏には貿易風、冬には中緯度の西風におおわれる地域がある。
1950～1970年代に、このような考えを拡張して世界のモンスーンを説明しようとする試みがされた。その代表として倉嶋 厚 による図 (根本ほか 1959 の図 2.4、Kurashima 1968 の Figure 42、倉嶋 1972 の図10) をあげることができる。これは注目すべき業績である。しかし、これではモンスーンの東西非一様な特徴を説明することができない。
海陸の熱的コントラストによってつくられる循環
卓越風向が季節によって変わることは、ユーラシア (および熱帯アフリカの北半球側) で明確であり、南北アメリカでは明確でない。(南北アメリカにもモンスーンがあるというという人たちがいる。わたしの理解では、彼らのいうモンスーンは、陸面の温度が高くなったあとに雨が急にはじまることであって、これもモンスーンの典型的な特徴ではあるが、卓越方向が季節によって変わることによって起こるとはかぎらない。) このことから、大きな大陸がなんらかの働きをしていると考えられる。
われわれは海陸風という現象を知っている。その周期時間は1日であり、水平スケールは数十キロメートルである。昼間に、陸上の空気の温度は海上よりも高くなり、したがって密度は小さくなる。密度の違いによって、陸上で上向き、海上で下向きの運動がおき、地表面付近の流れは海から陸へ向かうもの (海風) となり、その上のどこか (典型的には高さ 2 km あたり) に帰りの流れができる。夜には海陸の温度差は逆となり陸風が生じる。
これは海陸の熱的性質のちがい、具体的には熱容量のちがいによって生じる。熱容量とは、ある物体の温度を単位温度(典型的には1℃) だけ上げるのに必要なエネルギーの量である。いまの文脈で問題になるのは、地表面の単位面積あたりの熱容量である。陸は (単位面積あたりの) 熱容量が海よりも小さいので、エネルギー収入の日変化が同程度ならば、昼と夜の温度差が海よりも大きくなるのだ。
この因果関係を説明するとき、「比熱」をもちだす人が多い。たしかに、岩石や土壌は水よりも比熱が小さい。しかしそれが海陸の熱的コントラストのおもな原因ではない。「比熱」は比熱容量の略であり、単位質量あたりの熱容量である。熱容量は、比熱容量 かける 密度 かける 体積である。単位面積あたりの熱容量は、比熱容量 かける 密度 かける 考慮対象となる層の厚さである。岩石や土壌の比熱容量はだいたい水の 1/2 から 1/4 である。岩石や土壌の密度はだいたい水の 2倍である。しかし、日変化に寄与する層の厚さは、陸と海とで (10進法の) けたがちがう。それは、陸は固体なので鉛直方向に熱をはこぶしくみが熱伝導だけだが、海は液体なので対流が可能だからである。
海陸の熱的コントラストは、日周期の現象のほかに、年周期の現象をもおこす。温度の年周期変化に寄与する層の実質的厚さは、陸では 1メートルぐらい、海では 100メートルぐらいである。時間スケールがちがうので、コリオリ効果は、日周期現象にはわずかに影響するだけだが、年周期現象には大きく影響する。
熱帯のモンスーンとプレモンスーン
Webster (1987) は、熱帯モンスーンのメカニズムの説明を、ここでのべてきたような海陸コントラストからはじめた。その説明は安成 (2018) の新しい教科書 (2-3節と2-6節)で参照されている。しかし Webster (2020) の新しい教科書には同様な議論が見あたらない。
鉛直方向の熱伝達のしくみのちがいによって、夏の地表面付近の気温は陸上のほうが海上よりも高くなる。したがって、地表面付近には海から陸への流れができ、その上のどこかで帰りの流れができる。
ここまでは、水蒸気の凝結は考慮されていない。それでは典型的な熱帯の夏のモンスーンの状況になっていない。
海上からくる地表付近の風が陸上に水蒸気を豊富にふくむ空気をもってくる。陸上の上昇流によって、動いてきた空気塊の温度は低くなり、それがふくむ水蒸気の一部が雨となる。こうして夏のモンスーンはこの地域の陸地に雨をもたらすのだ!
しかしそのとき、陸面は雨によってひやされる。陸上と海上の地表面付近の空気の密度のコントラストは、もはやモンスーン循環の主要な原因ではなくなる。他方、雨雲の中でおこる凝結によって、水蒸気にともなうエネルギーが温度に比例する空気の内部エネルギーに変換される。このようにして雨雲自体が密度の小さい空気塊をつくり、モンスーン循環を駆動する。雨雲の群にともなう上昇流の中心の位置は動くことができ、もともと地表面温度が高かったところにとどまらないかもしれない。
「プレモンスーン」と「成熟したモンスーン」との状況を区別する必要がある。プレモンスーンの時期に、陸面温度は年の最高になり、海陸の熱的コントラストによっておこされた循環がその時期の卓越風をもたらす。成熟したモンスーンの時期には、海陸コントラストの効果は間接的なものである。
ここにのべたような説明は、赤道から北の南アジア・東南アジアだけでなく、赤道から北の熱帯アフリカと、赤道から南のインドネシア・オーストラリア北部にも適用できる。風向の季節による交代が不明確な熱帯の南北アメリカにも適用できるかどうか、わたしにはよくわからない。
東アジアの冬のモンスーンとその熱帯への延長
日本の中央に近い東西にのびた地帯 (北緯 30～40度) では、冬の卓越風は北西風である。この地域の夏の平均風は弱いが、北太平洋亜熱帯高気圧の北西にあたる場所だから、おそらく南西風だろう。したがって、この地帯は、熱帯インド洋ほど典型的ではないが、季節によって卓越風が交代する地域とみることができる。
この地域の状況の、同じ緯度の他の地域とのちがいは、大陸規模の海陸の熱的コントラストで説明できる。
冬には、陸のほうが熱容量が小さいので、ユーラシア大陸の地上の気温は太平洋上よりも低くなる。そこで、大陸上で下向き、海上上で上向きの動きが生じ、地表付近では大陸から海洋への流れ、上空のどこかにその帰りの流れができる。
地上の高気圧の中心はシベリアまたはモンゴルにある。コリオリ効果によって、中心のまわりに (上から見て) 時計まわりの循環ができる。
北緯30度よりも南側では、風向は北東に変わり、貿易風を強める形になる。この流れはときどき赤道を越え、南半球の夏の北西モンスーンに合流する。
この地表付近の風は、大陸を出るときには、低温であり、水蒸気を少ししか含んでいない。しかし、それが海上を吹きわたると、下から水蒸気を受け取る。そして、また陸にぶつかれば、そこに大量の降水をもたらしうる。
日本の中央に近い地帯には、山脈がある。北西風が卓越するとき、風上 (日本海に面した側) には大量の雪が降り、風下 (太平洋に面した側) は晴れとなることが多い。(冬であっても、天気は季節風に支配されるとはかぎらない。日本の太平洋に面した側の大雪は、天気が移動する温帯低気圧に支配された状況でおこる。)
東南アジアの (赤道よりも北側の) うち一部の地域でも、冬の北東季節風によって大量の降水 (雨) がある。フィリピン・ベトナム・タイ南部・マレーシア半島部のそれぞれ東海岸に近い地域や、ボルネオ島の北海岸に近い地域がそれにあたる。
温帯・熱帯のいずれにしても、冬のモンスーンによる降水が主となる地域は、海岸線からの距離がおよそ 100～200 kmまでのところにかぎられ、熱帯モンスーン地域のうちではせまい部分である。しかし、モンスーンが人間社会とどのようにかかわるかについて、おもに冬のモンスーンが降水をもたらす地域は、おもに夏のモンスーンがもたらす地域と、同じではないかもしれないことに注意しておきたい。
梅雨 (Meiyu-Baiu)
ものごとが東西方向に一様であるかのように見れば、緯度 30度付近の地帯は、亜熱帯高気圧つまりハドレー循環の下降域におおわれ、雲量も降水量も少ない。
東アジアの現実はいくらか複雑だ。8月に典型的にあらわれる「盛夏」の状況は、(ときどき熱帯低気圧がやってくるのを別とすれば) 実際に亜熱帯高気圧に支配されている。これに対して、夏のはじめ (6月から7月) は「梅雨」 (日本で「バイウ」、中国の長江流域で「メイユ」) とよばれる雨の季節である。
Kodama (1992) は、梅雨を世界の亜熱帯降水帯のうちのひとつとして説明した。
わたしは梅雨をモンスーンに含めることに積極的ではない。わたしが、梅雨ができるまでの因果関係を、大気大循環の季節によるシフトによっても、海陸の熱的コントラストによっても、うまく説明できないからだ。しかし、だれかが梅雨をモンスーンにふくめるならば、わたしはそれに反対はしない。
【[2021-09-09 補足] 倉嶋 (根本ほか 1959 の分担部分; 1968; 1972) は積極的に梅雨をアジアモンスーンにふくめていた。わたしは、それは次の2つの1950年代には新しかった知見を重視したからだと考える。
- インド (西海岸あるいはデカン高原) の雨季のはじまりと、長江流域や日本の中央付近の梅雨のはじまりとの (多数年平均の意味での) 同時性。
- 対流圏上部 (高さ 約 10 km) の西風の「ジェット気流」が初夏にチベット高原の南側から北側にジャンプすること。】
ケッペンの気候区分の「Am」型
「モンスーン気候」ということばは、ケッペン (Köppen) の気候区分「Am」に関連してつかわれることがある。それは、熱帯気候「A」の細分であり、「m」は、「f」 (年を通じて湿潤) と「w」 (冬に乾燥) との中間であることをしめす。わたしはケッペンの意図をまだ確認していないが、ケッペンは自然植生にとっての気候条件を説明しようとしていたことは知っているので、Af のところで熱帯の常緑樹林、Aw のところでサバナが成立するのに対して、Am は乾季に葉を落とす落葉樹林が成立する条件として考えられたものだと推測している。
もし「モンスーン気候」の定義としてこれを採用するならば、気候区分が「Af」となる場所 (たとえばシンガポール) は除外されることになる。
【[2021-09-09 補足] ケッペンの定式と最近の気象データにもとづいて気候区分の地図をつくっているグループがいくつもある。そのうちに Beck et al. (2018) のものがある。Wikipedia (英語版) の記事 [ [ Köppen climate classification ] ] はそれを採用している。気候区分 'Am' の分布をしめす地図は [ [ Tropical monsoon climate ] ] の記事にふくまれている。Beck ほかによる ’Am’ のひろがりは、インドの西海岸、インドやカンボジアの西海岸とラオスのいくつかの山脈をふくんでいるが、インドシナ半島の大部分は 'Aw' に分類されている。'Am' の領域は、上に議論した熱帯モンスーン循環が支配的な領域の近似にはならない。】
温暖・湿潤な気候
他方、「モンスーン」という語は、おもに気候の科学の専門家でない人びとによって、(ケッペンの「Af」型をふくむ) 温暖で湿潤な気候全般に関連づけられることがしばしばある。
日本語圏で影響をもった本のひとつに、哲学者 和辻 哲郎による、もともと 1935年に出版された『風土』がある。和辻は「モンスーン」「砂漠」「牧場」の3種類の景観を論じた。彼はモンスーンの風土を論じる際にインドを念頭においた。そして、インドには乾季があることにふれているところもある。しかし、わたしが理解できたかぎりでは、和辻はモンスーン型の気候と常に湿潤な気候とを区別していない。
また、「モンスーンアジア」は、稲が主要な農作物である地域をさしてつかわれることがある。根本ほか (1959)の本の 6.1 節 (吉野正敏が執筆) は、そのような態度の記述の例といえる。
水の不足と水の過剰
虫明 功臣 は「モンスーンアジア」の水文学と水資源研究を推進しようとした。彼は、その地域では「水が少なすぎること」と「水が多すぎること」の両方が人間社会にとっての問題 (典型的には かんばつ と 洪水) をおこすことを指摘した (Musiake, 2002)。これはケッペンの「Am」とはちがう概念だが、常に湿潤でも常に乾燥でもない気候という観点は共通している。
暫定的結論
「モンスーン」 (あるいは「季節風」) という語の定義は文脈によってちがいうる。それを統一することはできそうもない。有益な議論をするためには、それぞれの文脈ごとに、暫定的な合意を形成する必要がある。
わたしが選択できるばあいには、「モンスーン」は、海陸の熱的コントラストとなんらかの関係をもつ大規模な大気循環をさすことにしたい。それは夏のモンスーンと冬のモンスーンをふくむ。
文献 [読書メモへのリンクはこのブログ記事のために追加したものです。]
- H. E. BECK, N. ZIMMERMANN, T. R. McVICAR, N. VERGOPOLAN, A. BERG & E. F. WOOD, 2018: Present and future Köppen-Geiger climate classification maps at 1-km resolution. Scientific Data 5, Article number 180214. https://doi.org/10.1038/sdata.2018.214 [2021-09-09 追加].
- S. P. CHROMOV, 1957: Die geographische Verbreitung der Monsune. Petermanns Geographische Mitteilungen, 101: 234–237.
- KODAMA Yasumasa [児玉 安正], 1992: Large-scale common features of subtropical precipitation zones (the Baiu Frontal Zone, the SPCZ, and the SACZ). Part I: Characteristics of subtropical frontal zones. Journal of the Meteorological Society of Japan, 70: 813-836. https://doi.org/10.2151/jmsj1965.70.4_813
- KURASHIMA Atsushi, 1968: Studies on the winter and summer monsoons in East Asia based on dynamic concept. Geophysical Magazine [気象庁欧文彙報], 34: 145-235.
- 倉嶋 厚, 1972: モンスーン. 河出書房新社. [読書メモ]
- 増田 耕一, 2002: 風向からみた季節風の全球分布. 日本地理学会 大会講演要旨集 62: 108. 著者による HTML版 http://macroscope.world.coocan.jp/ja/text/geosci/monsoonw/index.html
- MUSIAKE Katumi [虫明 功臣], 2002: Hydrology and water resources in Monsoon Asia: A consideration of necessity to organize “Asian Association of Hydrology and Water Resources”. Journal of Japan Society of Hydrology and Water Resources [水文水資源学会誌], 15: 428-434. https://doi.org/10.3178/jjshwr.15.428
- 根本 順吉、倉嶋 厚、吉野 正敏、沼田 真, 1959: 季節風. 古今書院. [読書メモ]
- 和辻 哲郎, (1935) 1979: 風土 (岩波文庫). 岩波書店.
- Peter WEBSTER, 1987: The elementary monsoon. Monsoons (J. S. FEIN & P. L. STEPHENS eds., Wiley), 3-32.
- Peter WEBSTER, 2020: Dynamics of the Tropical Atmosphere and Oceans. Wiley.
- 安成 哲三, 2018: 地球気候学. 東京大学出版会. [読書メモ]
