カノウおにいさんの気象・地震再発見

気象や地震についての目からうろこが出る話全集です。
講演依頼等連絡先は、tenki@air.ocn.ne.jpへどうぞ

大阪北部地震発生より1か月。この地震の特徴は?

2018-07-18 09:47:39 | 日記
①6月18日7時58分頃大阪府北部で発生した地震の震央と各地検震度分布図(地震予知総合研究振興会HPより引用)


6月18日7時58分頃、大阪府北部、深さ凡そ10キロを震源とする地震が発生しました。

この地震で、

<震度6弱>を

大阪北区茶屋町 高槻市立第2中学校 枚方市大垣内 茨木市東中条町 箕面市粟生外院

<震度5強>を 大阪府北部から京都府南部の

京都中京区河原町御池 京都伏見区向島 京都伏見区久我 京都西京区大枝 亀岡市余部町 
長岡京市開田 八幡市八幡 大山崎町円明寺 久御山町田井 大阪都島区都島本通 
大阪東淀川区北江口 大阪旭区大宮 大阪淀川区木川東 豊中市曽根南町 豊中市役所 
吹田市内本町 高槻市桃園町 高槻市消防本部 寝屋川市役所 箕面市箕面 摂津市三島 
交野市私部 島本町若山台

<震度5弱>を、滋賀県南部から京都府南部、奈良県北西部、大阪市内広範囲をはじめとする、大阪府北中部
、兵庫県南東部にかけての

大津市南郷 京都伏見区竹田 京都伏見区醍醐 京都伏見区淀 京都西京区樫原 
宇治市宇治琵琶 宇治市折居台 亀岡市安町 城陽市寺田 向日市寺戸町 京田辺市田辺 
南丹市八木町八木 井手町井手 精華町南稲八妻 大阪福島区福島 大阪此花区春日出北
大阪港区築港 大阪西淀川区千舟 大阪東淀川区柴島 大阪生野区舎利寺 大阪国際空港 
池田市城南 守口市京阪本通 大東市新町 四條畷市中野 豊能町余野 能勢町役場 
尼崎市昭和通 西宮市宮前町 西宮市平木 伊丹市千僧 川西市中央町 大和郡山市北郡山町
御所市役所 高取町観覚寺 広陵町南郷

以上の地点で観測し、

大阪府、京都府、奈良県、兵庫県内にかけて、

死者 4名 負傷者434名(重傷15名 軽傷419名)

全壊家屋 10棟  半壊家屋181棟、一部破損家屋 32989棟

※いずれも総務庁消防庁調べ

といった、かなりの被害を生じました。(総務庁消防庁㍻20年7月17日発表)


②防災科学技術研究所HIネットによる、6月18日7時58分発生地震の発震機構と、6月1日以降本震の震央付近で発生した、
マグニチュード3・6以上の地震(本震の主な余震とみなせるので、ここでは主な余震と表記いたします。)の震源位置図 図内A─A´、B─B´は当該地震の発生分布方向を示す(防災科学技術研究所HPより引用)


引用図②より、今回の地震の本震と主な余震の震央分布より、図内表記Aのエリアで発生した地震とBのエリアで発生した地震との2つの地震が発生した、いわば、双子地震ではないかと私は推測いたします。  その根拠ですが、

③6月18日地震における ⅰ:大阪府高槻市立2中(震度6弱)  ⅱ:亀岡市余野町(震度5強) ⅲ:京都府宇治市宇治琵琶(震度5弱)
ⅳ:四條畷市中野(震度5弱)の地震波形図(防災科学技術研究所HPより引用)をご覧ください。

ⅰ:

ⅱ:

ⅲ:

ⅳ:


各々の地点の波形より、南北方向、東西方向 上下方向 ともに、2つの揺れが大きい部分が見られます。

因みに、
紹介した地点が位置する、大阪平野から京都府南部地域のように、

Ⅰ:地形的に周囲を山地の囲まている地域は、地震波が地下を伝わってくる間に、周囲の山地を形成する基盤に地震波が屈折しやすく、
その結果、南北方向、東西方向、上下方向とも揺れが大きくなり、

Ⅱ:地下の基盤が傾斜している地域(山地の外縁部など)では、南北方向、東西方向の地震波が、屈折の影響で、一部、上下方向に変化して
上下方向の地震波か顕著になる特性もあります。

Ⅲ:地震波は、まず上下方向、時間経過とともに、南北方向、東西方向の地震波がやってくる

Ⅳ:表層に軟らかい地層が多く分布するほど、南北方向、東西方向のへ地震波が多くなり、地震波の周期と継続時間も長くなる。




こういう地震波の特性を念頭に、引用図③ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ」を見ると、ⅰの高槻では、上下方向の大揺れが先行しており、ⅱの宇治では、始めの大きな揺れの約5秒に、南北、東西、上下との最大の揺れを観測、ⅲの四条畷では、1回目の大揺れで羽上下方向が特に顕著ですが、
3〜4秒後の2回目の大揺れでは、南北、東西、上下ともに顕著で、地震波の継続時間も長くなりました。

ⅰの高槻では、北側に山地があり、前記特性のⅡに該当するため、エリアAで発生した地震での上下方向の地震波が増幅された

ⅱの亀岡では、エリアAで発生した地震波が、大阪府北部県境に南北方向に分布する地形的鞍部を伝播する際に、前記Ⅱの特性を受けて、高槻と同様に上下方向の揺れが増幅された。

ⅲの宇治では、紹介した3地点の中で、一番震源から離れているため、最大の揺れはA、B双方で発生した地震波同士でもたらされ、前記Ⅰの地形的特性のために、南北、東西、上下方向とも顕著になった。

ⅳの四条畷では、南東側に生駒山地が位置して、地下の基盤が南東〜北西方向に傾斜している地形的特性を持つと推測されるが、最初に発生したAでの地震波は北西方向から伝播して、地下の基盤が南東〜北西方向に傾斜している地形的特性を受けて、上下方向の地震波がまず顕著になった。


以上の事実より今回の地震では、A─A´の方向も地殻変動して形成されたエリアAでの地震が発生、その2〜3秒後に、Aとは直交する方向B─B´に地殻変動して形成されたエリアBでの地震波発生したもの、といえます。

ただ、今回の地震は、

④大阪府高槻市立2中(震度6弱)の速度・加速度応答スペクトル図(任意の固有周期を持つ建造物が地震でどのような速度・加速度を観測したかを図示したもの)
※図上が速度応答、図下が加速度応答スペクトル図となっています。


引用図④より周期約0・2秒程度で、速度応答最大100カイン(100㌢毎秒)加速度応答最大2000ガルと比較的短周期の地震波が卓越した地震だったため、建造物に共振現象を発生しにくく、深刻な被害を発生しにくかったといえます。
このことは、今回の地震による全壊家屋数(10棟)にたいし、一部破損家屋数(32989棟)と一部破損家屋数が非常に多いことがこのことを物語っていますね」。
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東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)から7年 未曾有の大津波はプレート間の変動と、変動に伴う地殻変動との双方が原因!!

2018-03-11 01:57:24 | 日記
東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)から7年目の日を迎えました。

7年たっても、東北地方太平洋側の各地では、だいぶ復興が進んできたとはいえ、各所で未だに地震やそれに伴う津波の傷跡が生々しく残り地域も多いのも事実。そしてまた、地震や津波で発生した東京電力福島第一原子力発電所の
事故のため、福島県浜通り地域の各地で、7年たったいまだに帰宅困難な状態でもあることは周知のとおりですね。

今回も、この東北地方多いう併用域地震、どのように引き起こされたのか振り返ってみましょう。

昨年同日の本ブログ記事を再度引用しますが

①㍻23年東北地方太平洋沖地震発生させた地殻変動の時系列図 防災科学技術研究所HPより引用


◇引用図①より、

宮城県牡鹿半島東約130㌔東で発生した変動(震源)は、発生後90秒までは、プレート間内陸部に近い部分で一部発生するものの、
殆どの変動は、震源より東側、宮城県沖でのプレート間の海底の近い部分(比較的軟らかい地層)主体に変動しており、この変動のずれは、一部で50㍍以上に
及んでおります。



◇変動発生後90秒後になりますと、これまでとは異なり、プレート間でも、陸地に近い部分での変動が発生、比較的古い堅固な地層が変動したことで、比較的
周期の短かい地震波を発生させて、



◇発生100秒後になりますと、福島県沖でも変動が発生、この変動も、プレート間の陸地に近い部分での
変動が広がり、やはりこの地域特有な比較的古い堅固な地層が変動したことで、これまた比較的周期の短かい地震波を形成させながら、プレート間での変動は次第に
茨城県沖へと広がった。

というシナリオを描きました。

②平成3年東北地方太平洋沖地震での宮城県築館、塩竃、茨城県日立 と、平成7年兵庫県南部地震での、兵庫県鷹取と葺合での地震波速度応答スペクトル図
(東京大学地震研究所HPより引用)



引用図②より東北地方太平洋沖地震、前記のように、比較的周期の短い地震波が多く発生したことで、
建造物の深刻な被害を与える地震波は多くなかったことがわかります。

しかしながら、前記のように、プレート間の海底に近い地層の変動が甚大であったことで、未曽有の大津波を引き起こす結果
となりました。

③平成23年東北地方太平洋沖地震で、いずれも震度7を観測(防災科学技術研究所観測)した、
ⅰ:宮城県築館 ⅱ:茨城県日立 ⅲ:栃木県芳賀 での地震波形図(防災科学技術研究所HPより引用

ⅰ:


ⅱ:


ⅲ:




引用図③ⅰより、築館では、変動発生後およそ90秒後発生した、宮城県沖での陸地に近いプレート間が変動したことでの
比較的周期が短かい地震波が最大の揺れを引き起こしましたが、周期が短い地震波のため、最大の揺れはすぐにおさまっています。

日立では、変動発生凡そ120秒に最大の揺れを観測、これは、当初発生した宮城県沖の変動に伴う地震波と、福島県沖から茨城県沖に変動が及んで発生した地震波との収束の賜物で、
芳賀(栃木県)での最大の揺れは110秒から120秒にかけて発生しております。


最大の揺れの発生時刻が、ⅰ→ⅱ→ⅲと時系列で変化していることがわかりますが、これは、福島県沖から茨城県沖での変動の伴う地震波と、最初に発生した
宮城県沖での変動で発生した地震波が、福島県中通り地域に広がる、地形的鞍部を伝播して、収束した結果と思われます。

さらに、今回は、この地震の全被害の9割を占めたとも言われる。地震に伴う津波について言及いたします。

◇プレート間の変動と、変動に伴う地殻変動との双方で津波を発生させ、双方が合体し、大津波を引き起こした!!④岩手県沖~宮城県沖~福島県沖のかけてのGPS波浪計の観測結果(港湾航空技術研究所HPより引用)
※引用図内メートル表示数字は、観測地点の水深です。


引用図④より、地震発生直後から、プレート間の変動に伴う海面の変動が見られ、引用図内矢印で示す第1波の峰は岩手南部沖と宮城北部沖で比較的大きくプレート間の変動が、これらの地域の沖合で大きかった所作ですが、
岩手中部沖や岩手北部沖、それに、福島県沖には、第1波の峰のあと、それ以上に極めて短時間に急な海面の変動が見られます。

この急な海面の変動ですが、
岩手北部沖では15時19分に約4・0㍍上昇、岩手中部沖では、15時12分に約6・3㍍上昇、岩手南部で、ほぼ同時刻の15時12分に、約6・7㍍上昇福島県沖でも、15時15分頃、約2・6㍍上昇 となっており、
各々の地点で、ほぼ同じ時刻頃に、急な海面の上昇が見られます。

なお、宮城北部沖と宮城中部沖でも、津波の第一波の峰自体高いところへ、前記の各地点と同様な短時間での海面の上昇が見られるものの、測定機材が津波の影響で測定不能となってしまい、正確な値は測定不能です。

これら、第1波の峰の後の、短時間の急な海面の上昇は?それは、地震を引き越したプレート間の変動の後、岩手県沖から福島県沖にかけて、プレート間変動とは別の地殻の変動があったといえ、当該地殻変動は、引用図④より、岩手県沖と、もう一つ、福島県沖でも発生したものといえますね。

そして、この地殻変動が発生した原因ですが、引用図➀より、今回の東北地方太平洋沖地震、岩手県沖から茨城県沖にかけて、プレート間の変動は、陸側の直下に近い箇所からプレート間の境界の日本海溝の海底に近い箇所まで広範囲に変動が生じましたが、とりわけ変動した面積が大きい箇所は、岩手県沖から宮城北部沖の部分と、もう一つ、福島県沖沖にもみられます。
どうも、この、変動の面積が大きい ア:岩手県沖から宮城県北部沖 と イ:福島県沖で、海溝側に堆積している比較的柔らかい地層が、プレート間変動に触発されて、大規模にかつ、急激に崩壊移動したためではなかろうかと私は考えております。

今回の東北地方太平洋沖地震のように地震を起こすプレート間の変動が、海底近くの箇所が広範囲に大きくなった場合、2次的な地殻変動が海底で発生しやすく、大津波をひこ起こす。このことは今後の教訓となるでしょう!!
 
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関東地方、甲信越地方南部中心にして大雪!降雪分布を細かくみると・・・・・(1月22日の事例より)

2018-01-31 01:39:18 | 日記
①1月22日18時の天気図 気象庁HPより引用



1月22日は、低気圧が発達しながら本州の南岸を東北東へ進み(南岸低気圧)、低気圧が北から寒気を引っ張り混んだため、
普段、降雪になりにくい、関東地方や甲信越地方中心に大雪となりました。

関東地方各地の積雪ですが(22日24時までの24時間降雪量)

奥日光 30㌢

前橋  29㌢

宇都宮 27㌢

東京  23㌢

水戸  19㌢

横浜  18㌢

つくば 16㌢

千葉  10㌢


東京では、平成26年2月14日以来の降雪20㌢以上となりました。

②1月22日24時までの、関東地方周辺の各観測地点での、24時間降水量日最大値画像 気象庁HPより引用


③1月22日15時、18時、21時の アメダス関東周辺風向風速分布図 気象庁HPより引用
15時:
18時:
21時:

④1月22日15時、18時、21時の 全国ウインドプロファイラー風向風速分布図 気象庁HPより引用
15時:
18時:
21時:



引用図②より、
22日、日降水量が20㍉以上と比較的まとまった地域を見ると、ア:千葉県太平洋沿岸〜茨城県鹿行地域南部と、イ:神奈川県箱根周辺、ウ:山梨県富士五湖地域に見られるほか、エ:東京23区~東京多摩地区東部、神奈川県相模原地区周辺にも見られますが、

引用図③④より

アは、低気圧接近通過に伴って、海上からの気団と関東平野の気流とが収束したため 

イ,ウは、下層(上空1000㍍以下)の気流が山の斜面に衝突し、気流が強制上昇したため

エは、下層(上空1000㍍以下)の気流の流れの水平方向でコントラストが大きくなったため


さらに、これら ア、イ、ウ、エ は

⑤1月22日15時、18時、21時の 関東周辺推計気象分布図(天気)気象庁HPより引用
15時:
18時:
21時:


⑥1月22日15時、18時、21時の 関東周辺推計気象分布図(気温)気象庁HPより引用
15時:
18時:
21時:


引用図⑤⑥より、

アは 概ね雨かみぞれで 気温2℃以上で推移していますが、イ、ウ、エ は 概ね雪 気温は0℃以下で推移したことと、引用図③より、18時以降、関東地方の水戸と勝浦上空1000㍍の風向風速は概ね北東風で風速10㍍毎秒以上と強まっています。低気圧接近に伴って、北からの下層寒気の流入が一層強まっていることを示すもので、その証左として、引用図⑥より、18時以降、関東平野(特に南部)で気温の下降が顕著で、東京都心でも、18時以降、0℃あるいは氷点下の気温となっています。

このように下層寒気の流入が強まったことと、前記ア、イ、ウ、エ の気象特性が加味された点、22日の大雪の特徴といえるでしょう。
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風化してはならない!兵庫県南部地震発生から23年!

2018-01-17 01:15:00 | 日記
兵庫県南部地震(阪神淡路大震災)から、本日で23年が経ちました。

この地震、神戸という大都市のほぼ直下で発生した直下型大地震で、神戸や淡路島を中心にした阪神地区に未曽有の大被害をもたらしました。が、いつまでも、防災上の観点から、この地震の特徴・教訓は語り継がなければなりません。

本日は、この立場から、本ブログで記した記事を抜粋し、兵庫県南部地震というものを語っていこうと思います。

以前、本ブログにて記述したように、この兵庫県南部地震、建造物にダメージを及ぼしやすい周期の地震波が卓越した地震ということでした。
今一度、平成23年3月に発生した東北地方太平洋沖地震での速度応答スペクトル図(任意の固有周期を持つ建造物が地震でどのようは速度を観測したかを図示したもの)
を引用図①(東京大学地震研究所HPより引用)をご覧ください 。




周期1秒以上の地震波が、木造家屋への影響が大きくなるもので、鉄筋や鉄骨建造物も同様です。それに、建造物の階数がより高くなると、影響を受けやすい地震波の周期は大きくなります。
さらに、速度応答スペクトルが周期1秒以上で200㌢毎秒以上になると、建造物に壊滅的な被害が生じるようになります。

ご覧のように、東北地方太平洋沖地震での築館、塩竃、日立では、応答速度が100㌢毎秒以上の固有周期は1秒以下なのに対して、兵庫県南部地震でも、神戸市中央区葺合と須磨区鷹取の速度応答スぺクトル値を見ると、
周期1秒以上で200㌢毎秒以上をなっております。故に、兵庫県南部地震では、建造物にダメージを及ぼしやすい地震波が卓越したといえるわけです。

さらに、昨年発生した熊本地震での、熊本県益城と熊本での速度応答スペクトル図(防災科学技術HPより引用)を引用図②で紹介しでみました。


◇4月14日21時26分発生

益城


熊本



◇4月16日1時25分発生

益城


熊本


ご覧のように、昨年の熊本地震(4月14日21時26分と 4月16日1時25分)においては、益城、熊本いずれも、周期1秒以上で速度100㌢毎秒以上、益城では、4月14日、4月16日双方発生の地震でも、
速度200㌢毎秒を観測した周期が1秒以上の周期に見受けられます。


よって、昨年の熊本地震でも、兵庫県南部地震ほどではないにせよ、建造物のダメージを及ぼしやすい地震波が卓越した地震であるといえるでしょう。


兵庫県南部地震や熊本地震のように、建造物にダメージを及ぼしやすい地震波はどのような地形やメカニズムにして発生するか?ですが、

Ⅰ:基盤の上に表土層が堆積している箇所(火山の近隣など)

Ⅱ:地震発生する地殻の破壊が、ドミノ崩しのごとく、連鎖的になっていた。

ことがあげられますね。



※大阪府や京都府も甚大な被害であった!!最後に未曾有の大被害をもたらした兵庫県南部地震ですが、京阪神地域(兵庫県、大阪府、京都府の被害状況について記しました、ご参考にしてください!(気象庁発刊、㍻9年兵庫県南部地震報告より、震度分布は気象庁、JR,各自治体、阪神高速道路公団発表地震加速度値より筆者が推定したもの)

<兵庫県>
※神戸市、淡路島北淡町、津名町、一宮町、宝塚市、芦屋市、西宮市の一部で震度7を観測

死者:6394名 行方不明:2名

負傷者 :(重傷)857名 (軽傷)31497名

全壊家屋:103934棟 半壊家屋:136096棟 一部損壊家屋:240030棟


<大阪府>
※大阪では公式発表震度は4であったが、現行の震度算出方式では計測震度4・55(現行では震度5弱)であった。大阪市、豊中市、池田市、吹田市の一部地域では、震度6弱以上を観測したものと推定される。

死者:30名 

負傷者:(重傷)175名 (軽傷)3414名

全壊家屋:895棟 半壊家屋:7221棟 一部損壊家屋:87879棟


<京都府>
※京都市の公式発表震度は5 現行では震度5強、京都市一部や亀岡市などの一部地域では局地的に、現行震度では震度6弱程度の揺れがあったものと推定される。

死者:1名

負傷者:(重傷)3名 (軽傷)46名

全壊・全焼家屋:3棟 半壊・半焼家屋:6棟 一部損壊家屋:2741棟



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冬型気圧配置時の日本海上の帯状雲(日本海寒帯気団収束帯 JPCZ ) 寒気と朝鮮半島と中層の上昇流域をもが発生要因

2018-01-15 00:58:26 | 日記
①1月12日3時の天気図 気象庁HPより引用



②1月12日3時の
ⅰ:日本付近赤外画像図 高知大学HPより引用


ⅱ:日本付近水蒸気画像図 高知大学HPより引用



                 ↓
③1月12日15時の日本付近赤外画像図 高知大学HPより引用



1月9日、低気圧が北海道付近に進んで発達したあと、本州付近上空には、波状的に北極からの強い寒気が流れ込んで、本州日本海側ではまとまった雪と、各地で凍てつく寒さに見舞われました。

特に、1月11日から12日にかけて、引用図②でわかるように、日本海北西部から日本海中部、および、北陸地方にはひときわ白く輝く帯状の画像域(発達した積乱雲の集団です。)が見られて、この帯状雲がかかった北陸地方では、平野部中心に記録的な大雪となり、新潟市内では、12日6時までの24時間に73㌢の降雪量を観測!12日、日中以降、当該、日本海中部〜北陸地方にかけてかかる帯状雲は、やや弱まりながらゆっくりと南下したため、12日、日中以降、記録的な大雪の範囲は北陸中部〜西部、近畿北部へと移動して、12日18時までの24時間には、新潟県西部地域の能生で93㌢、金沢でも50㌢を超えました。

冬型の気圧配置時に出現する、こういった、帯状雲は、筋状雲が更に発達したもので、日本海寒帯気団収束帯 JPCZ と呼ばれるものです。(本記事内では、JPCZと呼びます。)

筋状雲同士、ハ の字型に合流して更に発達し、JPCZを形成するものですが、
この成因は、
ア:大陸からの季節風が、朝鮮半島の天白山脈などの、山地をいったん迂回し、その後、日本海で再度合流する性質を持つことと、

それにプラス、
イ:大陸から日本列島付近へ流れ込む寒気の勢力がより強いこと。

と 
ウ:寒気の流入の先端に分布する、中層(上空およそ3000㍍付近)の上昇流域が重なることで、
冬型季節風に伴う筋状雲が、JPCZへと発達するするとみられます。

ですので、前記、ア と イ と双方が顕著になるほど、帯状雲は発達して、帯状雲を形成する筋状雲同士の合流は、より対角線方向へ変化し、更に発達すると、JPCZ内には、渦巻き状の雲の集団も見られるようになります。

JPCZは、日本海上空1000㍍〜3000㍍の風向が

◇西寄り~北西風であると、日本海西部で北西〜ほぼ東西方向に分布

◇北西〜北北西方向であると、北西〜北北西方向に分布

して、日本海から本州付近へと流れ込む寒気の勢力が強く、日本海上空1000㍍〜3000㍍の風速が強まるほど、JPCZ自体の活動は強まるといえます。

また、JPCZ自体、複数発生する事例も多く見かけます。

概ね、日本海沿岸部の上空5500㍍付近で-35℃以下、日本海上空1000㍍〜3000㍍の風速が20㍍毎秒(10分間平均)であれば、JPCZがかかる日本海側の地域では、ほぼ大雪警報基準の降雪が見込まれて、
当該状況下で、日本海上空1000㍍〜3000㍍の風速が一層強まると、日本列島の脊梁山地の地形的鞍部から太平洋側の一部までも大雪となります。


また、JPCZの中では、発達視した積乱雲の集団ですので、竜巻や突風などの強風災害の発生しやすいことは勿論、JPCZの外縁部のあたる地域では、特に広範囲で強風
、海上では高波に見舞われます。この点も要注意!ですね。


④㍻29年1月24日12時の日本付近赤外画像図 高知大学HPより引用





このような、非常に発達したJPCZの影響で、引用図④で示すように、昨年1月15日に、京都で15㌢の降雪を観測し、同月22日~24日にかけて、鳥取周辺から近畿北部にかけて、記録的な大雪に見舞われたことは記憶に新しいところですし、22年前の㍻7年12月25日、日本海北西部から若狭湾周辺へと非常に発達したJPCZがかかった影響で、24時間降雪量が三重県四日市で53㌢、愛知県伊良湖岬で12㌢と、やはり、記録的な大雪を観測しています。

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