ハワイの気候

ハワイ諸島を含む米国ハワイ州は熱帯性気候ですが、標高や周囲の環境によってさまざまな気候を経験します。たとえばハワイ島は、わずか 4,028 平方マイル (10,430 km ^{2 ) の面積に}、ケッペンの気候タイプによる4 つの気候グループ (合計 5 つのうち)に属します。ケッペンの気候グループには、熱帯性、乾燥性、温帯性、極性の 4 つです。また、非常にまれな冷夏の地中海性気候を含むケッペンのサブカテゴリも含めると、ハワイ島には 10 の気候帯 (合計 14 のうち) があります。^[1]島々は、地形性降水の結果、北側と東側 (風上側) で貿易風から最も多くの降雨を受けます。沿岸地域、特に南側と西側または風下側は乾燥しています。^[2]

全体的に、気候変動によりハワイは乾燥し、暑くなってきています。^{[3] [4]}ハワイ諸島の降水量のほとんどは10月から4月にかけて降ります。5月から9月は一般的に乾燥した気候が続きます。ハワイ周辺の海水は冷たいため、ハワイでは熱帯低気圧のリスクは低いです。

海抜0メートルでの気温は、一般的に夏季には最高84～88°F（29～31°C）で、冬季には79～83°F（26～28°C）の範囲である。標高の低い場所では、気温が90°F（32°C）以上になったり、60°F（16°C）以下になったりすることはめったにない。標高が高いほど気温は低くなる。冬には、ハワイ島のマウナケア山頂とマウナロア山頂では雪が降ることが多い。マウイ島では、ハレアカラ山頂で時折雪が降ることがあるが、2019年2月までは標高7,500フィート（2,300メートル）より下で雪が観測されたことはなかった。2019年2月には標高6,200フィート（1,900メートル）で雪が降り、ハレアカラ国立公園が数日間閉鎖されるほどの量の降雪があった。ホノルルの記録的な最低気温は1969年1月20日の52°F（11°C）である。^[5]

気候変動により、ハワイは全体的に暑くなってきています。^[4]乾燥した風下地域を除き、気温が90 °F (32 °C) 以上になることはまれです。風下地域では、年間を通じて気温が華氏90度前半に達する日が数日ありますが、これ以上の気温は珍しいです。ハワイ諸島で記録された最高気温は、1931年4月27日にパハラで記録された華氏100度 (38 °C) です。ハワイ周辺の外洋の表面水温は、2月下旬から4月上旬は華氏75度 (24 °C) から、9月下旬または10月上旬には最高で華氏82度 (28 °C) まで変化します。米国ではフロリダ州だけがこれより暖かい波の温度を持っています。^[6]

太平洋高気圧とそれに伴う貿易風帯は、太陽の角度の変化に伴って南北に移動し、夏には最北端の位置に達します。これにより、5 月から 9 月にかけて貿易風が吹き、80 ～ 95 パーセントの確率で貿易風が吹きます。10 月から 4 月にかけては、貿易風の中心がハワイの南側に移動します。そのため、島全体の平均風速は低くなります。ハワイは熱帯地方の北端 (主に緯度 20 度以上) にあるため、多くの熱帯気候とは異なり、雨季と乾季はわずかしかありません。

島の風のパターンは非常に複雑です。貿易風はほぼ一定ですが、比較的均一な気流は山、丘、谷によって歪んだり乱されたりします。通常、風は昼間は上り坂、夜間は下り坂に吹きます。時折激しい風を生む地元の状況はよくわかっていません。これらは非常に局所的で、時速 60 ～ 100 マイル (100 ～ 160 km/h) に達することもあり、マウイ島のクラとラハイナの居住地域で最もよく知られています。クラの風は、ハレアカラの西側斜面の低いところで吹く強い下り坂の風です。これらの風は、平均海抜 2,000 ～ 4,000 フィート (600 ～ 1,200 m) で最も強くなる傾向があります。

ラハイナの風も斜面からの風ですが、少し異なります。この風は、強い風が吹くと赤い花が空中に広がるオヒア レフア(メトロシデロス ポリモルファ) にちなんで「レフア風」とも呼ばれます。この風は、マウイ西部の山麓の峡谷から吹き、峡谷の急斜面と下部のなだらかな山麓斜面が交わる場所にあります。この風は 8 年から 12 年に 1 度しか発生しません。風速は 80 ～ 100 mph (130 ～ 160 km/h) 以上と非常に激しい風です。

貿易風が吹く状況では、高度 4,000 フィートから 8,000 フィート (1,200 メートルから 2,400 メートル) の間で顕著な水分不連続が生じることがよくあります。これらの高度より下では空気は湿っており、上下では乾燥しています。このブレーク (太平洋高気圧の大規模な特徴) は、移動する貿易風に埋め込まれた温度逆転層によって発生します。この逆転層は空気の垂直方向の動きを抑制する傾向があるため、雲の発達は逆転層のすぐ下の領域に制限されます。逆転層は 50 パーセントから 70 パーセントの時間で存在し、その高さは日によって変動しますが、通常は 5,000 フィートから 7,000 フィート (1,500 メートルから 2,100 メートル) の間です。逆転層がはっきりしている貿易風の日には、雲はこの高度より下で発生し、雲頂が逆転層を突破することはまれです。

これらのそびえ立つ雲は、谷を上って山を越えて数千フィートの高さまで押し上げられる貿易風が収束する山沿いに形成されます。逆転現象のない日は、空はほとんど雲がありません (完全に雲のない空は極めてまれです)。貿易風が十分に遮られる風下側の地域 (マウイ島の西海岸など) では、空が晴れている時間は 30 ～ 60 パーセントです。

風上の地域は貿易風とそれに伴う雲が優勢な夏季には曇りがちであるのに対し、貿易風に伴う曇りの影響をあまり受けない風下の地域は、暴風雨前線が頻繁に通過する冬季には曇りがちである。マウイ島では、最も曇りがちになるのは山頂とそのすぐ下、およびハレアカラの風上側の標高 2,000 ～ 4,000 フィート (600 ～ 1,200 メートル) である。これらの地域では、空が曇っている時間は 70 パーセント以上である。高山の空気が通常澄んでいるのは、空気中の水分含有量が低いためである。

ハワイは、雨季と乾季がはっきりしている多くの熱帯地域とは異なり、雨季が冬季に重なる（熱帯の他の地域では夏季が一般的である）という点が異なります。たとえば、ホノルルのケッペンの気候区分は、熱帯湿潤乾燥気候型の珍しい湿潤冬サブカテゴリAsです。^[7]

気候変動により、ハワイは全体的に乾燥化しています。^[3]大規模な嵐は10月から3月にかけて最も頻繁に発生します。1年に6、7回も発生することがあります。このような嵐は大雨をもたらし、局地的に強風を伴うことがあります。嵐は、西から東、または北西から南東に移動する比較的冷たい空気の塊の先端である寒冷前線の通過と関連している可能性があります。

年間平均降水量はマウナケア山頂の7.4インチ（188 mm）^[8]からビッグボグの404.4インチ（10,271 mm）^[9]までの範囲です。風上の斜面は風下の低地や高山よりも降水量が多くなります。^[10]

風上の海岸では、短時間のにわか雨がよく降りますが、その雨量も 0.01 インチ (0.25 mm) を超えるほど激しい雨にはなりません。貿易風が吹く天候では、通常、低地では小雨が降りますが、集中豪雨は貿易風の急激な増加や大規模な嵐と関連しています。ハナでは、24 時間で 28 インチ (710 mm) もの雨が降ったことがあります。

アメリカ国立気象局(NWS)の定義による激しい雷雨(竜巻、1 インチ (25 mm) 以上の雹、および/または少なくとも 58 mph (93 km/h) の対流風) は発生しますが、比較的まれです。非竜巻性水竜巻は、特に内陸部でより強力で持続時間の長い竜巻を発生させ、 2012 年のハワイの雹嵐のように最大の雹も発生するスーパーセルによって発生する竜巻よりも一般的です。スーパーセルから発生するか、他のプロセスによって発生する竜巻は、年間平均約 1 個発生します。

コナ ストームは冬季の特徴です。この名前は、「コナ」または通常は風下方向からの風に由来しています。十分に発達したコナ ストームの降雨は、通常の寒冷前線によるストームよりも広範囲に及び、より長時間続きます。コナ ストームの雨は通常、嵐の南から東に広がり、中心よりかなり前方で弧を描くように最も激しく降ります。コナ ストームの雨は数時間から数日間続きます。雨は安定して降り続けることもありますが、より長く続く雨は、小雨や部分的な晴れ間、およびより穏やかな継続的で安定した雨に重なる激しいにわか雨によって中断されるのが一般的です。十分に発達したコナ ストームが 1 つも発生しないまま、冬が一冬終わることもあります。このような嵐は 1 年に 1 回か 2 回発生することが多く、4 回か 5 回発生することもあります。

ハワイ諸島のハリケーンシーズンは、およそ 6 月から 11 月までで、この時期に北太平洋でハリケーンや熱帯暴風雨が発生する可能性が最も高くなります。これらの暴風雨は、メキシコ沖(特にバハ カリフォルニア半島) で発生し、島に向かって西または北西に進んでいきます。暴風雨が太平洋を横断する際、北に進んで冷たい水に遭遇すると、勢力が弱まる傾向があります。^{[引用が必要]}

ハワイでは、島々の周囲の比較的冷たい水と、風のせん断が強まるなどの不利な大気条件のため、真のハリケーンはあまり発生しません。63 年間で島々を襲ったハリケーンは 4 回のみです。^{[いつ? ]}熱帯暴風雨はより頻繁に発生します。熱帯暴風雨の風速はより穏やかで、時速 74 マイル (119 km/h) 未満です。熱帯暴風雨はコナ暴風雨に似ており、初期の記録では両者が明確に区別されていないため、熱帯暴風雨の平均発生頻度を推定することは困難でした。1、2 年に 1 回は、島々のどこかで熱帯暴風雨が天候に影響を与えます。寒冷前線やコナ暴風雨とは異なり、ハリケーンや熱帯暴風雨は 7 月から 12 月までの 1 年の後半に発生する可能性が最も高くなります。島々に上陸した強力で破壊的なハリケーンは3回知られている。1871年の無名の嵐、^{[11] 1959年の} ハリケーン・ドット、1992年のハリケーン・イニキである。別のハリケーン・イワは1982年に甚大な被害をもたらしたが、中心が近くを通過したため直接上陸することはなかった。島々に上陸するハリケーンの稀少性は、気候が温暖化するにつれて変化する可能性がある。二酸化炭素レベルが現在と同程度であった鮮新世には_、ハワイ周辺の海水ははるかに暖かく、コンピューターシミュレーションではハリケーンが頻繁に襲来した。^[12]

広大な太平洋に浮かぶ小さな島々であるにもかかわらず、ハワイ諸島は太平洋の大部分の海流と循環パターンに驚くべき影響を及ぼしています。北半球では、貿易風は赤道から北緯30 度の間で、北アメリカと南アメリカからアジアに向かって北東から南西に吹きます。通常、貿易風は島などの何かが邪魔しない限り、太平洋を横切って吹き続けます。

ハワイの高山は貿易風にとって大きな障害となっている。高山地形が気流を遮り、貿易風を事実上二つに分断する。この分断により、島の風下側に「風向」と呼ばれる弱い風域が生じる。 ^[15]

空気力学理論によれば、島の風の航跡の影響は数百キロメートル以内に消え、西太平洋では感じられないはずです。しかし、ハワイ諸島が引き起こす風の航跡は 1,860 マイル (3,000 km) に及び、他の航跡のおよそ 10 倍の長さです。長い航跡は、大気と海洋の強い相互作用を証明しており、地球規模の気候研究に大きな影響を与えます。また、エルニーニョのような自然の気候変動を理解する上でも重要です。

これがハワイでのみ観測された理由はいくつかあります。第一に、海洋は急速に変化する風にゆっくりと反応します。貿易風などの風が海洋に力を与えるには、風が安定していなければなりません。第二に、高い山の地形は風に大きな乱れをもたらします。第三に、ハワイ諸島は水平方向 (東西方向) に大きく、経度で 4 度以上伸びています。風、海流、温度のこの活発な相互作用により、ハワイの西側にこの独特の長い航跡が生まれます。

風の跡は東向きの「逆流」を引き起こし、アジア沿岸から5,000マイル（8,000 km）離れた場所まで暖かい水を運んでくる。この暖かい水は風をさらに変化させ、島嶼効果を西太平洋まで広げる。長い跡が発見される何年も前から、ハワイ諸島付近の海洋学者は逆流を観察していたが、原因はわかっていなかった。^[15]

• アメリカの気候
• ハワイの気候（インタラクティブマップ付き）（ハワイ大学マノア校地理学部提供）