Climate - kikou (English spelling)

Japanese: 気候 - きこう（英語表記）climate

Climate is the atmospheric state of the Earth that repeats over an annual cycle. This cycle varies considerably, but remains fairly constant.

[Masatoshi Yoshino]

Climate Scale

Since climate is the state of the atmosphere on Earth, there are various scales of atmospheric conditions to be understood depending on the size of the region on Earth. Regional scales such as the whole world, Asia, and Antarctica are called macroclimates, regional scales such as the Kanto region and southern Germany are called mesoclimates, the climate within Tokyo and Mount Fuji are called microclimates, and the climate of rice paddies and greenhouses are called microclimates.

Climate is made up of an accumulation of meteorological phenomena. While climate is the state of the atmosphere over a long period of time, weather, strictly speaking, is the state of the atmosphere at a given moment. Of course, meteorological phenomena that correspond to large-scale climates have long life spans, while those on a smaller scale have short life spans.

[Masatoshi Yoshino]

Climate elements and climate factors

Climate elements include sunshine, solar radiation, temperature, humidity, precipitation, air pressure, and wind. In macroclimates, air pressure is an important factor in explaining the origins of climate distribution, but in microclimates, wind is an important factor that affects the distribution of other microclimate elements. There are also various ways to express a single element. For example, temperature alone can be expressed in various forms, such as daily temperature change, daily range, annual change, annual range, and accumulated temperature. In some cases, several elements are expressed in combination. For example, there is the climograph, which expresses the annual changes in monthly mean temperature and monthly mean relative humidity, and the hythergraph, which expresses the annual changes in monthly mean temperature and monthly precipitation. The Köppen climate classification also expresses climate by a combination of temperature and precipitation.

Things that affect the distribution of climatic elements are called climatic factors. The main ones are location on the earth (latitude and longitude), topography, distribution of water and land, geographic location (east or west coast of a continent, etc.), and altitude above sea level. The importance of these factors varies depending on the scale, from macroclimates to microclimates. For example, latitude is an important factor in macroclimates, but latitude is not an issue in microclimates and microclimates. In microclimates and microclimates, factors such as microtopography and the state of vegetation cover on the earth's surface are of great importance.

In addition to the combination of climatic elements mentioned above, there are other methods of expressing climate, such as using the causes of climate, vegetation, and natural phenomena as indicators. For example, there is a method that considers the causes of climate and focuses on the frequency of occurrence of low pressure, high pressure, fronts, etc. In addition, constantly changing conditions such as weather can also be one of the criteria. These are called kinematic or synoptic climatological expressions.

[Masatoshi Yoshino]

Climate distribution around the world

The distribution of vegetation best reflects the distribution of climates around the world. The number of meteorological observation stations in the world is limited, and distribution density varies considerably from region to region. To address this difficulty, many researchers have been researching how to use vegetation as an indicator and devise an index that combines climate elements that match its distribution. The main characteristics of the world's climates are as follows:

(1) Tropical rainy climate: This climate is characterized by high temperatures and humidity, forming tropical rainforests. Rainfall is particularly heavy where the equatorial front or the intratropical convergence zone (ITCZ) is located. Primeval forests flourish, and plantations are scattered throughout the area. As the saying goes, "nights are tropical winter," as temperatures drop at night, there is thick fog, and there is a lot of dew. Somewhat away from the equator, due to seasonal changes in the altitude of the sun, summers are similar to tropical climates, but winters are dry due to the influence of dry trade winds from the mid-latitude high pressure system. In such areas, forests become sparse, and tall grasslands and drought-resistant shrubs predominate, forming a savanna climate. An intermediate type of climate is one that is rainy with clear seasonal changes in rainfall, and this is called a tropical monsoon climate.

(2) Dry Climate: This is a region where the amount of precipitation is less than the amount of evaporation (or evapotranspiration), and where the landscape is dominated by sand and gravel with almost no vegetation. Steppe climates appear on both the north and south sides of desert climates in terms of latitude. The distribution of dry climates is related to the source areas of mid-latitude high pressure systems.

(3) Temperate Climate: There are clear seasonal changes in temperature, with winters being quite cold and summers being as hot as in the tropics. Annual precipitation is 700-1,500 mm, and forests grow well. Japan, with the exception of Hokkaido, belongs to this climate region, as do the Yangtze River basin in eastern China, Western Europe, parts of North Africa, parts of the Middle East, the southeastern part of North America and the Pacific coast. In the Southern Hemisphere, these include the southern part of Australia, parts of inland Africa, and parts of South America. Most of the areas with advanced civilizations today are under this climate.

(4) Subarctic climate: Winters are long and cold. Also called a cold climate. During this time, the ground freezes and is covered with snow for long periods of time. Summers are quite hot, which allows coniferous forests to grow and agriculture is practiced for a short period of time. This climate region is found in the Eurasian continent, centered around Siberia, and in North America, centered around Alaska. This climate does not exist in the Southern Hemisphere, as there is no land at this latitude.

(5) Polar Climate: Found in both polar regions. Daily temperature changes are small, but annual changes are large. In areas close to the polar regions, snow and ice melt on the ground surface only during the summer, allowing moss to grow. Near the poles, snow and ice are found all year round.

[Masatoshi Yoshino]

Paleoclimate

The climate in the distant past, such as the geological and archaeological periods, is called paleoclimate. The Earth has a long history, and for hundreds of millions of years, a climate quite different from the present prevailed. The temperature difference between high and low latitudes was relatively small. The large temperature difference between the equator and the poles today began about 70 million years ago, during the Tertiary Period of the Cenozoic Era. In the Quaternary Period, the temperature at high latitudes dropped rapidly, and polar ice developed. Glaciers developed significantly several times, reaching mid-latitudes. They then retreated to high latitudes. Even from about 10,000 years ago, the temperature at high and mid-latitudes has continued to change. In addition, observations over the last 100 years since weather observations began at meteorological stations and other facilities have confirmed that climate change continues. The climate is not constant, but is always changing, but the waves of change vary in wavelength and amplitude.

The climate change in Japan over the past tens of thousands of years is thought to be as follows. It is estimated that mammoths migrated south to Hokkaido around 47,000 years ago, and it was cold. After that, it became slightly warmer, but between 20,000 and 18,000 years ago, it became cold again. Around this time, it was cold all over the world, and it is thought to have been the peak of the Würm glacial period. After that, it gradually became warmer, and 6,000 to 5,000 years ago, it was called the Jomon Transgression, and because it was warm, it was the period when the ice in the polar regions melted and sea levels rose the most. After that, it gradually became colder, and between 3,000 and 2,000 years ago, it became cool and wet. In other words, it is thought that the Yayoi period was cold. The 11th and 12th centuries were warm, but the 15th century was a cold period known as the Little Ice Age. It is known that cherry blossoms in Kyoto tended to bloom later. After that, the 17th century was warmer, but the 18th and 19th centuries were cold, known as the Little Ice Age. Climate changes from the second half of the 19th century to the 20th century were notable for cool, rainy weather over the 20 years from 1891 to 1910, extreme heat and little rain from 1911 to 1950, cool, rainy weather from 1951 to 1970, and extremes of high and low temperatures, and heavy and light rain from 1971 to 1985. Furthermore, in the 1990s, there were more and more warm winters and hot summers. It is clear that temperatures have been rising around the world in the second half of the 20th century, including in Japan.

[Masatoshi Yoshino]

Climate of Japan

Despite its small area, Japan is a long island nation stretching from north to south on the eastern edge of the Asian continent, and the Japan Sea separates it from the Asian continent, where warm currents flow, as well as the complex topography, resulting in a diverse climate. Japan's climate is divided into major climatic zones, such as the Japan Sea side, the Pacific Ocean side, Kyushu, the Setouchi Inland Sea, Hokkaido, and the Pacific coast of Tohoku, and each zone has its own distinct climatic characteristics.

Japan is one of the rainiest regions in the world. Areas with an annual precipitation of 2,000 mm or more include southern Kyushu, southern Shikoku, the southern Kii Peninsula, parts of the Tokaido, and the Japan Sea coast from Akita Prefecture to Fukui Prefecture. In 1950 (Showa 25), an annual precipitation of 10,216 mm was observed on Yakushima Island, and inland, 8,214 mm was recorded in 1920 (Taisho 9) at Odaigahara in Nara Prefecture. The area with the highest average annual precipitation in Honshu is the southern Kii Peninsula, with Owase exceeding 4,000 mm. In terms of daily precipitation, 1,114 mm was observed on September 11, 1976 at Hihaya in Kitou Village, Naka County, Tokushima Prefecture (now Kitou, Naka Town). Looking at the annual precipitation for about 100 years from 1901, the 1950s were the rainiest period in East Asia, including Japan. Therefore, precipitation has tended to decrease since then. In Japan, this tendency is stronger in southwestern Japan and weaker in northern and eastern Japan.

In Japan, the change of seasons is relatively clear. Spring begins in mid-March, and although there is a large difference in temperature between days at this time, it gradually becomes warmer. The weather changes cyclically, with what is known as "warmth with each rain." In early April, the Pacific coast experiences a period of little sunshine and rain. In late April, the weather begins to stabilize, and the area is covered by a mobile high pressure system, and during the day it can feel as hot as early summer, but it gets cold at night, and frost can even fall in mountain areas the next morning. This is called the "88th night of farewell frost."

Mid-May is late spring, and the rainy season begins for a while. This is called the early rainy season. On average, early summer begins on May 18th, and northern Japan has plenty of sunshine, but as the rainy season gradually approaches from the south, June 7th is the start of the rainy season, with a slight drop in temperature and the start of the rainy season. Late June is the peak of the rainy season, with heavy rainfall and hot and humid weather.

Late July is summer, the temperature is high, and the Ogasawara High covers Southwest Japan, resulting in stable weather. August 8 is the beginning of autumn, and the temperature drops temporarily around this time, but then it gets hot again, which is called lingering summer heat. Late August is early autumn, and typhoons often strike at this time. Around the 220th day of the month, there is a particular risk of typhoons, and in mid-September, autumn rains appear, the temperature starts to drop, and the rainy season begins. Mid-October is the real autumn, the weather is good, and the first winter monsoons begin to blow. Around November 3, there is often good weather. From late November, it is early winter, and the temperature drops. On average, winter begins on December 18, and the frequency of winter-type atmospheric pressure patterns with high pressure in the west and low pressure in the east increases. The monsoon also develops, and snow accumulates on the mountains. In late December, the monsoons may weaken temporarily. The temperature is extremely low in late January, which leads into early spring in early February.

Of the four seasonal changes mentioned above, the rainy season, typhoons, and winter monsoons are the most prominent. The rainy season brings about 40 days of damp, gloomy weather. This occurs when the jet stream, which splits into two by the Himalayas and the Tibetan Plateau, merges into one over Japan and meanders widely, often forming a closed curve over the Sea of Okhotsk, creating a blocking phenomenon that causes high pressure to stagnate over the Sea of Okhotsk. The cold, moist air currents from this high pressure system rush into northern Japan from the northeast, and form between them and the warm, moist air currents from the Ogasawara High to the south, forming the rainy season front. This is a phenomenon that is characteristic of the skies over Japan in East Asia. The rainy season is an extremely important phenomenon for Japanese agriculture, which has been based mainly on rice paddy cultivation. Not only does it bring rain, but in northern Japan, when the northeasterly air currents are strong, the "yamase" wind develops, causing cold damage, and in years when the southern air currents are strong, the dry weather causes drought damage, especially in western Japan. Traditional Japanese wooden houses, with their high floors and open sliding doors, were suited to the hot and humid summer climate.

When a typhoon strikes, rainfall can reach 300-400 mm and wind speeds can reach 30-40 meters per second, causing great damage. On average, typhoons strike about 3.8 times a year. As a typhoon passes, high tides often occur and river levees break, causing flooding. The lower the central reading of the typhoon, the greater the damage.

Winter monsoons do not cause as much damage as typhoons, but they bring strong northwesterly winds, snow, and gloomy weather to the areas along the Sea of Japan for about six months. As a warm current flows over the Sea of Japan, the cold, dry air from Siberia picks up moisture over the waters and collides with the mountains of Japan, bringing heavy precipitation. In some cases, heavy snow falls along localized discontinuities that occur along the Hokuriku coast. This is known as "satoyuki," and it is not uncommon to see more than 50 centimeters of new snowfall in a single day in densely populated plains.

[Masatoshi Yoshino]

Climate and Industry

Climate has a decisive effect on the growth of agricultural crops. Within a certain range, there is a strong positive relationship with climatic factors such as temperature and precipitation. Furthermore, if the yield exceeds a certain limit, the yield will actually decrease. The limit varies not only by crop, but also by cultivation technique and variety, even for the same crop. Currently, the northern limit of paddy rice is in Hokkaido, but it almost coincides with the area where the average temperature of the warmest month is 20°C. Rice cultivation in Japan requires high temperatures and long hours of sunlight in the summer, so much so that it is said that "there is no crop failure in drought." A shortage of irrigation water can be compensated for by facilities such as dams and reservoirs. On the other hand, low temperatures and lack of sunlight in the summer cause cold damage. The relationship with abnormal stagnation of the rainy season front and strong northeasterly air currents (yamase) has already been mentioned. Frost damage (fog damage) often appears in late spring on peaches, pears, mulberry, etc. This occurs when air in contact with the ground, cooled by radiation, cools to below 0°C. Because this cooled air is heavy, it flows downhill toward lower altitudes, forming frost tracks, which accumulate at the bottom of valleys and basins and form cold air lakes. Frost damage is greater in such places. Because of this, the slopes of valley walls and the slopes around the edges of basins are actually very hot, and these are called temperate slopes. Because the temperature conditions are favorable in such places, they are well suited to growing fruit trees, and it is common to see mandarin oranges and peaches planted there.

The relationship between climate and the fishing industry is also significant. Coastal fishing is particularly closely related to wind, and during the strong winter monsoon season, fishing is almost suspended due to blizzards and high waves. Even on the Pacific coast, many small fishing boats are lost at sea due to the gusts of wind that accompany the passage of cold fronts.

In industrial areas, air pollution caused by pollutants emitted from chimneys is a major problem. The pollutants are carried to downwind areas by the prevailing winds at the time. When there is no wind and an inversion layer is developed, the pollutants float close to the ground, affecting human health and the growth of plants and animals. In particularly severe cases, human mortality rates can far exceed normal levels, and plants can lose their leaves.

[Masatoshi Yoshino]

Climate and Flora and Fauna

We have already discussed the relationship between the distribution of vegetation and climate around the world, but the distribution of forest zones in Japan is complex considering the size of the country's land area, corresponding to the complexity of the climate, and includes warm temperate forests, cool temperate forests, and subarctic forests. Warm temperate forests include evergreen broadleaf forests distributed in Kyushu, Shikoku, and the southern half of Honshu, and warm temperate deciduous forests distributed from the inland foothills of the Chubu region to the low mountains and plains of the Kanto and Tohoku regions. Cool temperate forests consist of deciduous forests represented by beech, and evergreen coniferous forests such as fir, hemlock, cypress, and cedar. The northern limit is the Kuromatsunai lowlands of Hokkaido. North of this is distributed continental temperate deciduous forests mixed with linden, maple, elm, and katsura. Subarctic forests occupy the area east of the central mountain range of Hokkaido. Representative species are Ezo spruce and Todo fir.

As the seasons progress, animals and plants show changes in their respective growth stages. Examples of animal seasons include the first sighting, first singing, last sighting, and last singing of insects, the first singing of bird migrations, the first and last days of hibernation, and the first and last days of fish catching. For plants, the plant seasons include the flowering date of cherry blossoms, the date when they are 80% in bloom, and the date when they are in full bloom, the date when mulberry trees germinate, the date when their leaves turn red, and the date when larch trees turn yellow. These are not only indicators of the combination of many different climatic elements, but also represent the combined results over a certain period of time, so they can be used as references for agricultural cultivation (farm work schedules) and are useful as indicators of the progress or delay of the climate from year to year.

[Masatoshi Yoshino]

Urban Climate

When classifying climates according to spatial scale, the climate of a small area is called a microclimate, but the climate of a city in particular is called an urban climate, and is attracting attention as a place with severe environmental pollution. The most notable phenomenon in urban climate is that the temperature is higher in urban areas than in suburban areas. This is called urban temperature (or urban temperature). In particular, the daily minimum temperature, that is, the temperature around dawn, is higher in urban areas than in suburban areas, and since the shape of the isotherms resembles the contour lines of an island on a topographical map, it is also called a heat island. This is not obvious on windy or cloudy days. The following are thought to be the causes of urban temperatures:

(1) The development of a haze layer caused by pollutants such as fine dust, carbon dioxide (CO ₂ ), and sulfur dioxide (SO _{2 )} leads to the photochemical smog phenomenon and the so-called greenhouse effect.
(2) Combustion heat in urban areas
(3) Heat exchange due to increased air turbulence caused by buildings in urban areas
(4) Differences in materials used in buildings between urban and suburban areas In urban areas, humidity decreases, the number of days with light rain or fog increases, solar radiation decreases, and winds generally become weaker.

[Masatoshi Yoshino]

"Japan's Climate and the World's Climate" by Yoshino Masatoshi (1979, Asakura Shoten) " ▽ "Climatology" by Yoshino Masatoshi (1984, Daimeido)" ▽ "Dictionary of Climatology and Meteorology edited by Yoshino Masatoshi et al. (1985, Ninomiya Shoten)" ▽ "Mini-Climate" by Yoshino Masatoshi, new edition (1986, Chijin Shokan)" ▽ "Japan Climate Chart" edited by the Japan Meteorological Agency, 1990 edition (1993, Printing Bureau of the Ministry of Finance)" ▽ "Recent World Abnormal Weather and Climate Change - The Actual Situation and Outlook" edited by the Japan Meteorological Agency (1994, Printing Bureau of the Ministry of Finance)" ▽ "El Niño and the Global Environment" edited by the Climate Impact and Utilization Research Group (1999, Seizando Shoten)" ▽ "Climate Change Monitoring Report" edited by the Japan Meteorological Agency, 1999 edition (2000, Printing Bureau of the Ministry of Finance)"

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

気候とは、地球上において1年を周期として繰り返す大気の状態である。この周期的変化は、かなりの幅はあるが、ほぼ一定の範囲内にある。

［吉野正敏］

気候のスケール

気候は地球上の大気の状態であるから、地球上の地域の大小に応じて、把握する大気の状態は大小さまざまのスケールがある。世界全体、アジア、南極大陸などの地域のスケールの場合を大気候、関東地方、南ドイツなどの地域のスケールの場合を中気候、東京都区内の気候、富士山の気候などの場合を小気候、水田の気候、温室内の気候などを微気候とよぶ。

　気候は気象現象の積み重ねから成り立つ。気候が長い期間における大気の状態であるのに対し、気象は厳密にいえば大気のある瞬間の状態をいう。もちろん、大気候に対応する気象現象は寿命時間が長く、小さいスケールの寿命時間は短い。

［吉野正敏］

気候要素と気候因子

気候を構成している日照、日射、気温、湿度、降水量、気圧、風などを気候要素という。大気候では、気圧が気候分布を成因的に説明するのに重要な要素であるが、小気候では、風が他の小気候要素の分布に影響を及ぼす重要な要素である。また一つの要素でも種々の表現法がある。たとえば気温だけをとっても、気温の日変化、日較差、年変化、年較差、積算温度などが、その表現方法の諸形態である。またいくつかの要素を組み合わせて表現する場合もある。たとえば月平均気温と月平均相対湿度の年変化の状態で表現するクライモグラフclimographや、月平均気温と月降水量の年変化の状態で表現するハイサーグラフhythergraphなどがある。ケッペンの気候区分も、気温と降水量の組合せで気候を表現するものである。

　気候要素の分布に影響を及ぼすものを気候因子とよぶ。地球上の位置（緯度・経度）、地形、水陸分布、地理的位置（大陸の東岸・西岸など）、海抜高度などがその主たるものである。この因子は、大気候から微気候へのスケールの変化に応じて、重要なものが異なる。たとえば大気候においては、緯度が重要な因子であるが、小気候や微気候においては緯度は問題とならない。小気候、微気候では、微地形とか、地表の植被の状態などが大きな意義をもつ。

　気候の表現方法は、先に述べたような気候要素の組合せによるほか、気候の成因、植生や自然現象を指標とする方法などがある。たとえば、気候を成因にまでさかのぼって考え、低気圧、高気圧、前線などの出現頻度などに注目して行う方法がある。また、天気、天候というような絶えず変動している状態も基準の一つになりうる。これらは動気候学的表現または総観気候学的表現とよばれている。

［吉野正敏］

世界の気候分布

世界の気候分布をもっともよく反映しているものは、植生分布である。世界の気象観測所の数は限られており、分布密度は地域的にかなりの差がある。この難点を救うために、植生を指標として、その分布に合致するような気候要素の組合せによる指数を考案する試みが、たくさんの人々によって研究されている。世界のおもな気候の特徴を述べると次のとおりである。

(1)熱帯多雨気候　高温多湿が特徴で、熱帯雨林を形成している。赤道前線または熱帯内収束帯（ITCZ）が位置する所に、雨がとくに強く降る。原生林が繁茂し、プランテーション農場が点在する。「夜は熱帯の冬」といわれるように夜間は気温が降下し、濃い霧や多量の露がみられる。赤道からやや離れると、太陽高度の季節変化によって、夏は熱帯気候と類似しているが、冬は中緯度高気圧からの乾いた貿易風の影響で乾いた季節となる。このような地域では森林はまばらになり、背の高い草原と耐乾性の低木林が卓越し、サバンナ気候となる。この中間型として、多雨で雨量の季節変化がはっきりしている気候があり、これを熱帯モンスーン気候（熱帯季節風気候）とよぶ。

(2)乾燥気候　降水量が蒸発量（または蒸発散量）より少ない地方で、植生がほとんどない砂と礫(れき)などの景観が卓越する。ステップ気候は、緯度的にみると砂漠気候の南北両側に現れる。乾燥気候の分布は、中緯度高気圧の発源地域と関係がある。

(3)温帯気候　気温の季節変化が明らかで、冬はかなり寒く、夏は熱帯と同じくらいの高温になる。年降水量は700～1500ミリメートルで、森林はよく生育する。日本では、北海道を除いてこの気候に属し、中国東部の長江(ちょうこう／チャンチヤン)（揚子江(ようすこう)）流域や西ヨーロッパ、北アフリカの一部、中近東の一部、北アメリカの南東部と太平洋岸などがこの気候地域に属する。南半球ではオーストラリアの南部、アフリカ内陸部の一部、南アメリカの一部などである。現在の高い文明をもつ地域がほとんどこの気候下にある。

(4)亜寒帯気候　冬は長く寒い。冷帯気候ともよぶ。その間、地面は凍結し、積雪に覆われている期間も長い。夏はかなり高温になり、針葉樹林はこのために生育が可能となり、農耕も短期間行われる。この気候地域は、シベリアを中心としたユーラシア大陸と、アラスカを中心とした北アメリカに分布する。南半球には、この緯度に相当する所に陸地がないので、この気候は出現しない。

(5)寒帯気候　両極地方に分布する。気温の日変化は小さく、年変化は大である。冷帯に近い所では、夏の間だけ地表面の雪や氷が融(と)けてコケ類をみる。極に近くなると、一年中、雪や氷に覆われている。

［吉野正敏］

古気候

地質時代や考古時代など、遠い過去の時代における気候を古気候という。地球は長い歴史をもつが、数億年にわたって現在とはかなり異なった気候が卓越していた。そして高緯度帯と低緯度帯との間の温度差は比較的小さかった。そして現在、赤道と極地方の間にあるような著しい温度差は、約7000万年の昔、すなわち新生代第三紀に始まった。第四紀になって高緯度の気温は急激に低下し、極氷が発達した。氷河は数回大きく発達し、中緯度にまで達した。続いて高緯度に退いた。約1万年前からをみても、高緯度帯と中緯度帯の気温は変化し続けている。また、気象台などにおける気象観測が始まった最近の100年間の観測によっても気候変動が続いていることが確かめられている。気候は一定不変ではなく、つねに変化しているが、その変化の波は、波長も振幅もさまざまである。

　数万年前からの日本の気候変化は次のように考えられている。約4万7000年前にはマンモスが北海道へ南下したと推定され、寒冷であった。その後やや温暖になったが、2万～1万8000年前にはふたたび寒冷になった。このころは全世界的に寒冷で、ビュルム氷期の最盛期と考えられている。その後はしだいに温暖になり、いまから6000～5000年前は縄文海進とよばれ、温暖であったために、極地方の氷が融けて海面がもっとも上昇した時期にあたる。その後、しだいに緩やかに寒冷化し、3000～2000年前は、冷涼、湿潤な時代になった。すなわち弥生(やよい)時代は寒冷であったと考えられている。11～12世紀は温暖であったが、15世紀は小氷期とよばれるような寒冷な時期を迎えた。京都のサクラの開花も遅れがちであったことが知られている。その後、17世紀は温暖となったが、18～19世紀は小氷期とよばれ、寒冷であった。19世紀後半～20世紀の気候の変化は、1891～1910年の20年間が冷涼多雨、1911～1950年は酷暑少雨、1951～1970年は冷涼多雨、1971～1985年は高温と低温、多雨と小雨の極端な状態が顕著に現れた。さらに1990年代になって、温暖な冬、高温な夏が多くなった。日本を含め、世界における20世紀後半の気温の上昇傾向は明らかである。

［吉野正敏］

日本の気候

日本は面積が狭いにもかかわらず、アジア大陸の東縁に南北に連なる長い島国で、アジア大陸との間に日本海があり、暖流が流れていることや、地形が複雑であることなどの理由で、日本の気候は多種多様である。日本の気候は、日本海側、太平洋側、九州、瀬戸内、北海道と東北の太平洋岸などの主要気候区に分かれており、それぞれの気候の特徴はかなり異なる。

　日本は世界的にみて多雨地域に属する。年降水量が2000ミリメートル以上の地域は、九州南部、四国南部、紀伊半島南部、東海道の一部、秋田県から福井県に至る日本海側一帯である。屋久(やく)島では1950年（昭和25）に1万0216ミリメートルの年降水量を観測し、内陸部では奈良県大台ヶ原で1920年（大正9）に8214ミリメートルを記録している。本州で平均年降水量が最大の地域は紀伊半島南部で、尾鷲(おわせ)は4000ミリメートルを超す。日降水量では、徳島県那賀(なか)郡木頭(きとう)村（現那賀町木頭）の日早で1976年9月11日に1114ミリメートルを観測したことがある。1901年から約100年間の年降水量は、日本を含めた東アジア全体をみると1950年代が多雨であった。したがって、その後は降水量減少の傾向にあった。日本では、西南日本ほどこの傾向が強く、北日本・東日本では弱い。

　日本では四季の変化が比較的明瞭(めいりょう)である。春の入りは3月の中旬で、このころになると日によって寒暖の差は大きいが、しだいに暖かさを増してくる。天気は周期的に変化し、いわゆる「ひと雨ごとの暖かさ」とよばれる天気の変化がみられる。4月上旬には太平洋岸で一時、日照が少なく雨模様になる。4月下旬になると天気は安定し始め、移動性高気圧に覆われて、日中は初夏を思わせる暑ささえ感じることもあるが、夜間は冷え込み、翌朝には山間部で霜が降りることさえある。これは「八十八夜の別れ霜」とよばれている。

　5月中旬は晩春で、一時、梅雨(つゆ)模様になる。これを「走り梅雨」という。平均して5月18日から初夏となり、北日本では多照であるが、南方からしだいに梅雨(ばいう)が迫ってくる6月7日は梅雨の入りで、気温はすこし下がり、雨の季節となる。6月下旬は梅雨の最盛期で雨量も多く、蒸し暑い。

　7月下旬は夏となり、気温は高く、西南日本は小笠原(おがさわら)高気圧に覆われ、安定した天気が続く。8月8日は立秋で、このころ一時気温は下がるが、その後また暑くなり、残暑とよぶ。8月下旬からは初秋で、このころ台風が来襲することが多い。二百二十日(にひゃくはつか)ごろにはとくに台風の危険があり、9月中旬には秋霖(しゅうりん)となり、気温は下がり始め、雨の季節となる。10月中旬は本当の秋で、天気はよく、冬の季節風の一番手が吹き始める。11月3日ごろには好天が多い。11月下旬からは初冬で、気温は降下する。平均して12月18日は冬の入り、西高東低の冬型気圧配置の頻度が多くなる。季節風も発達し、山には雪が積もる。12月下旬にいったん季節風が弱まることがある。1月下旬は気温が著しく低い。こうして2月上旬の初春に連続する。

　以上の四季の変化のなかで、もっとも強いアクセントをつけるものは、梅雨と台風と冬の季節風である。梅雨は約40日もの間、じめじめとした陰鬱(いんうつ)な天候をもたらす。これは、ヒマラヤ山脈とチベット高原によって2本に分流しているジェット気流が、日本上空で1本に合流し、大きく蛇行してオホーツク海上空でしばしば閉曲線をつくって、いわゆるブロッキング現象をおこし、このためオホーツク海には高気圧が停滞する。この高気圧からの北東の冷たい湿った気流が北日本に押し寄せ、南の小笠原高気圧からの暖かい湿った気流との間に形成されるのが梅雨前線である。東アジアの日本上空に特徴ある現象である。梅雨は水田耕作を主体としてきた日本の農業にとってはきわめて重要な現象で、雨ばかりでなく、北日本では、北東の気流が強ければ「やませ」が発達して冷害となり、南の気流が強い年には乾燥によって、とくに西日本に干害が出る。従来の日本の木造家屋は、床が高く、戸障子は開放的で、高温多湿の夏の気候に適していたのである。

　台風が来襲すると降水量は300～400ミリメートル、風速は毎秒30～40メートルにも達し、多大の被害を与える。台風は1年に平均約3.8回来襲する。台風の通過に伴って、しばしば高潮がおこり、また河川の堤防が壊れて洪水がおこる。中心示度の低い台風ほど被害は大きくなる。

　冬の季節風は台風ほどの被害は及ぼさないが、日本海側の地方に、強い北西の風と雪と陰鬱な天候を約半年にわたってもたらす。日本海には暖流が流れるので、シベリアからの低温で乾いた空気は日本海上で湿気をもらい、日本の山地にぶつかって多量の降水をもたらす。場合によっては、北陸沿岸に発生する局地的な不連続線に沿って豪雪を降らせる。いわゆる里雪とよばれるもので、人口密度の高い平野部に1日50センチメートル以上もの新積雪をみることもまれではない。

［吉野正敏］

気候と産業

気候は農作物の生育には決定的な影響を及ぼす。一定の範囲内では気温・降水量などの気候要素と正の関係が強い。さらに、ある限界値を超すと収量はかえって減少する。その限界値は、作物によって異なることはもちろんであるが、同じ作物でも栽培技術、品種などによって差がある。現在、水稲の北限は北海道に達しているが、最暖月の平均気温20℃の地域にほぼ一致している。日本の稲作では、夏の高温と日照時間が長いことが必要で、「日照りに不作なし」といわれているほどである。灌漑(かんがい)用水の不足は、ダムや溜池(ためいけ)などの設備によって補うことができる。これに反して夏の低温や日照不足は冷害をもたらす。梅雨前線の停滞位置の異常や、北東気流（やませ）の強い場合との関係はすでに述べたとおりである。凍霜害（霧害）は、モモ、ナシ、クワなどに、晩春に現れることが多い。放射冷却で冷えた地面に接した空気が0℃以下に冷えるためにおこる。このような冷却した空気は重いため、傾斜地を高度の低いほうに向かって流れ、いわゆる霜道(しもみち)を形成し、谷底や盆地底にたまって冷気湖を形成する。凍霜害はこのような所で大きい。谷壁斜面や盆地周縁の斜面はこのためかえって高温で、これを斜面の温暖帯という。このような所は温度条件がよいので、果樹などの栽培に適しており、ミカン、モモなどが植えられているのをよくみかける。

　気候と水産業との関係も大きい。とくに沿岸漁業は風との関係が強く、冬の季節風が強い季節には、吹雪(ふぶき)や高い波のため、ほとんど休漁に近い状態となる。太平洋岸でも、寒冷前線の通過に伴う突風によって小型の漁船の遭難が多い。

　工業地帯では、煙突から出る汚染物質による大気汚染が大きな問題となる。汚染物質はそのときの卓越風によって風下の地域に運ばれる。風がなく、逆転層が発達している場合には、汚染物質が地面付近に漂い、人間の健康や動植物の生育に影響が出る。とくにひどい場合には、人間の死亡率が平常のときを大きく上回り、植物は葉が枯れたりする。

［吉野正敏］

気候と動植物分布

世界の植生分布と気候との関係についてはすでに述べたが、日本における森林帯の分布は、気候の複雑さに対応して、国土の面積のわりには複雑で、暖温帯林、冷温帯林、亜寒帯林がある。暖温帯林には、九州、四国、本州の南半分に分布する常緑広葉樹林と、中部地方の内陸の山麓(さんろく)地帯から、関東、東北地方の低山や平地にかけて分布する暖帯落葉樹林がある。冷温帯林は、ブナで代表される落葉樹林と、モミ、ツガ、ヒノキ、スギなどの常緑針葉樹林とからなる。北限は北海道の黒松内(くろまつない)低地である。この北側はシナノキ、カエデ、ニレ、カツラなどを交えた大陸型の温帯落葉樹林が分布する。亜寒帯林は北海道の中央山地以東を占める。エゾマツ、トドマツがその代表的なものである。

　動植物は季節の進展に伴って、それぞれの生育段階の変化をみせる。その動物季節の一例をあげると、昆虫の初見、初鳴、終見、終鳴の日、鳥類の渡り、初鳴の日、休眠の初日と終日、魚類のとれ始めと終わりの日などである。植物では、たとえばサクラの開花日、八分咲き日、満開日、クワの発芽日、開葉日、モミジの紅葉日、カラマツの黄葉日などで、植物季節とよぶ。これらは、多種の気候要素の総合されたものの指標であるばかりでなく、ある期間の総合された結果を表しているので、農作物の栽培（農作業の日程）の参考にもなり、気候の年による進みと遅れの指標として有意義である。

［吉野正敏］

都市気候

空間スケールによって気候を分類するとき、狭い地域の気候を小気候とよぶが、とくに都市に関する気候は都市気候とよび、環境汚染の著しい所として注目されている。都市気候のうち、もっとも顕著な現象は、気温が市街地では郊外に比較して高温なことである。これを都市気温（または都市温度）という。とくに、日最低気温、すなわち夜明けごろの気温が、郊外より市街地のほうがより高く、等温線の形が地形図の島の等高線の走り方に似ているところから、ヒートアイランドともよばれる。風が強い日や曇った日には明らかでない。都市気温の原因としては、以下のことが考えられる。

(1)細塵(さいじん)、二酸化炭素CO₂、亜硫酸ガスSO₂などの汚染物質による煙霧層の発達が光化学スモッグ現象をおこしたり、いわゆる温室効果をもたらすこと
(2)市街地における燃焼熱
(3)市街地の建造物によって増加した気流の乱れに伴う熱交換
(4)市街地と郊外の建築物の構成物質による差
　市街地では湿度は低下し、弱い雨や霧日数は増加する。日射量は少なくなり、風は一般に弱くなるという現象がみられる。

［吉野正敏］

『吉野正敏著『日本の気候・世界の気候』（1979・朝倉書店）』▽『吉野正敏著『気候学』（1984・大明堂）』▽『吉野正敏他編『気候学・気象学辞典』（1985・二宮書店）』▽『吉野正敏著『小気候』新版（1986・地人書館）』▽『気象庁編『日本気候図』1990年版（1993・大蔵省印刷局）』▽『気象庁編『近年における世界の異常気象と気候変動――その実態と見通し』（1994・大蔵省印刷局）』▽『気候影響・利用研究会編『エルニーニョと地球環境』（1999・成山堂書店）』▽『気象庁編『気候変動監視レポート』1999年版（2000・大蔵省印刷局）』