#健康要有文化素養 & 健康要有哲學頭腦#
冬もおいしい葉物野菜
葉物野菜を
上手に育てるヒケツ
家庭菜園などで葉物で葉物野菜を育てるコツについて、
“野菜づくりの伝道師”としてテレビやラジオでもおなじみの
恵泉女学園大学人間社会学部の藤田 智教授に教えていただきました。
藤田 智教授（後列左から1番目）と恵泉女学園大学家庭菜園教室のみなさん
監 修 ｜ 藤田 智教授
ふじた・さとし。1959年、秋田県生まれ。岩手大学農学部、同大学院修了。恵泉女学園大学人間社会学部社会園芸学科の教授として教鞭をとる傍ら、各地の市民農園講座などで野菜づくりの指導、普及活動にも積極的に取り組む。また「趣味の園芸・やさいの時間」（Eテレ）ほかメディアにも多数出演し、わかりやすく、親しみやすい指導が人気を集めている。近著に『藤田智の 新・野菜づくり大全』（NHK出版）。
結球タイプの野菜は苗からがおすすめ
今回栽培法を紹介する6品目の葉物野菜のうち、こまつなやほうれんそう、しゅんぎくは種まきから始めても1カ月程度で収穫できますが、キャベツ、はくさい、玉レタスなど、結球するタイプの葉物野菜は、最低でも2カ月はかかります。
苗作りの楽しさやメリットもありますが、その分栽培期間が長くなるので管理が難しくなります。初心者は育苗の作業を省くためにポット苗を購入し、植え付けの段階から始めましょう。
キャベツ（手前）とはくさいの苗。植え付け作業から始められるので便利です。
野菜がよく育つ土作り
団粒構造のフカフカ土を作ろう
野菜にとって理想的な土は、水持ちのよさと水はけのよさという、一見矛盾した2つの要素を兼ね備えている土。それを可能にするのが「団粒（だんりゅう）構造」です。団粒とは、粘土や砂などの土壌粒子がくっついて団子状になったもの。土がこの団粒で構成されていると、団粒部分で保水しつつ、余分な水は団粒と団粒のすきまを通して排水することができます。これに対して団粒がない単粒構造の土は、適度なすきまがないので水や空気の透過性が悪く、根が伸びにくくなります。団粒構造の土は、フカフカしているのが特徴です。
土の粒子の比較
土壌粒子をくっつけているのは、土中の微生物が有機物を分解する際に生じる糊状の物質。そこで土の団粒化を促すために欠かせないのが、微生物の食べ物となる堆肥（写真）や腐葉土です。程よく投入することで、微生物の働きを活発にしてくれます。
土を耕し、畝を立てる時は、目印となるひもを張ると便利。今回紹介している葉物野菜は、いずれも幅60センチメートル、高さ10センチメートル程度の平畝で栽培できます。
土壌酸度を適切な
pHに調整しよう
日本は雨が多いため、土中のミネラル分が流されて土が酸性に傾きがち。土壌酸度によって土に溶け出す栄養素が変わり、酸性に傾くとカルシウム、マグネシウム、リンなどの欠乏が起こりやすくなります。そこでアルカリ分の多い石灰をまき、適正な土壌酸度になるように調整します。栽培する野菜によって適正なpHは異なるので注意しましょう。
土壌酸度計。土に直接さすだけで土壌酸度が計測できます。土が乾いている場合は水をまいて湿らせてから測ります。
石灰には粒タイプと粉タイプがありますが、写真の粒タイプのほうが風に舞いにくいので使いやすいです。
病害虫対策も忘れずに
ローテーションで連作障害を避ける
同じ科の野菜を同じ場所で繰り返し栽培すると、土壌中の成分バランスが偏って、病気や生育不良になりやすくなります。この「連作障害」を防ぐには、次作以降は異なる科の野菜を栽培する「輪作」が基本。たとえば図のように畑を野菜の科ごとに4つの区画に分け、ローテーションすることで連作を避けられます。プランターなどで栽培する場合も同様に、複数のプランターでローテーションを。同じプランターで栽培する場合は土を入れ替えましょう。
害虫対策に有効なトンネル栽培
野菜栽培においては害虫の被害も困りごとの一つです。特にキャベツを始めとするアブラナ科の野菜はアブラムシ、アオムシ、ヨトウムシ、コナガなどがつきやすいので要注意です。害虫対策には、野菜と虫を物理的に遮断する防虫ネットが効果的。専用の支柱を用いて畝をトンネル状に覆うことで被害を抑えることができます。
1
畝をまたぐようにトンネル用支柱を50センチメートルから60センチメートル間隔でしっかりさす。
2
支柱の上から防虫ネットを被せ、たるみのないように張る。
3
両端をまとめて結び、結び目の上からUピンをさして固定する。
4
ネットのすそを土で埋めたら、ネットが風に飛ばされないようにトンネル用支柱で押さえて完成。
毎日畑のようすを
見よう
病害虫や生育不良は、初期段階で気づいて対処すれば大きな被害を避けられます。早期発見のためには、毎日野菜の育ち具合を観察することが大事です。畑が自宅から遠い場所にある場合でも、できれば2、3日に一度は畑のようすを見に行くようにしましょう。
不作の際は、
まず原因を考えよう
何にでも失敗はつきもの。一度不作に終わったからといって気落ちすることはありません。ただし原因は何だったのか考えることは大事です。土作りから種まき、植え付け、栽培管理までの過程をよく振り返り、失敗から学んで次に活かしましょう。苦労した分、成功した時の喜びは格別です。
野菜作り上達の3ヵ条
肥料などの量は
きちんと守ろう
石灰や堆肥、肥料はたくさんあげればあげるほどよいというものではありません。本やネットの野菜の栽培法に書かれている肥料の量は目安なので、多少の増減は構いませんが、多すぎ、少なすぎはいけません。自己判断に頼らず、書かれている量を守るようにしましょう。
化成肥料。「N-P-K=8-8-8」などと表示がある場合、チッ素、リン酸、カリの3要素が、その肥料の重量に対してそれぞれ8パーセントずつ含まれていることを意味します。
品目別 栽培のポイント
キャベツ │ アブラナ科
土作り
植えつけの2週間前に、土壌酸度の調整とマグネシウム補給のために1平方メートル当たり100グラムから150グラムの苦土石灰を散布し、よく耕します。1週間前に1平方メートル当たり堆肥を3リットル、化成肥料を100グラム散布し、土に混ぜ込みます。
植え付け
本葉4枚から5枚の苗を40センチメートルから45センチメートル間隔で植え、防虫ネットをトンネルがけします。
栽培管理
植え付けの2週間後から、2週間に1回のペースで化成肥料を1平方メートル当たり30グラム追肥し、土寄せします。
収穫
球の上部を手で押さえてみて堅く締まっていたら収穫時期。外葉を数枚つけたまま、株元を切って収穫します。収穫が遅れると割れてしまうので要注意。
肥料は筋状に与えよう
キャベツ、はくさい、玉レタスなど結球タイプの野菜は栽培期間が長いので、土作りの際には肥料の効果が続きやすい「溝施肥（みぞせひ）」を行います。
栽培スペースの中心に縦横が20センチメートル程度の溝を掘ったら、そこに元肥となる堆肥と肥料をまき、軽く土と混ぜてから埋め戻します。
追肥も筋状に行います。片側一列に化成肥料をまいて土寄せしたら(ア)、次回は反対側の一列(イ)に追肥します。
はくさい │ アブラナ科
土作り
植えつけの2週間前に、1平方メートル当たり100グラムから150グラムの苦土石灰を散布し、よく耕します。1週間前に1平方メートル当たり堆肥を3リットル、化成肥料を100グラム散布し、土に混ぜ込みます。
植え付け
黒マルチを張った畝に本葉4枚から5枚の苗を40センチメートルから45センチメートル間隔で植え、たっぷりと水を与えます。その後防虫ネットをトンネルがけします。
栽培管理
植え付けの2週間後から、2週間に1回のペースで黒マルチの各穴に化成肥料を3グラムから5グラムずつまきます。株の直径が40センチメートルほどになったら、いったんマルチをまくり、畝の肩に化成肥料を1平方メートル当たり30グラム追肥し、土寄せします。
収穫
球の上部を手で押さえてみて堅く締まっていたら収穫時期。外葉を押し広げ、株元を切って収穫します。
マルチングで病気を予防
葉が土に触れたり、雨による泥はねで汚れると、病気の原因になります。土の表面をポリエチレンフィルム（ポリマルチ）やワラで覆うマルチングを行いましょう。
マルチングにはポリマルチが手軽で便利。黒マルチに透明マルチ、穴あきタイプなどさまざまな種類があります。たるみなくピンと張るようにしましょう。
根こぶ病に強いCR品種
糸状菌（カビ）の一種である根こぶ病原菌が引き起こす土壤伝染性の病害、根こぶ病。アブラナ科の野菜、特にはくさいやかぶで近年被害が増えていますが、根こぶ病に抵抗性のあるCR（Clubroot Resistance）品種も開発されています。
すぐ収穫しない場合は
ひもで縛る
霜が降りるようになると、寒さではくさいが傷みやすくなります。そこで外葉ごとひもで縛っておくと、外葉が枯れるだけで中の球は守られるので、長く畑に置くことができます。
結球部分を外葉で包み込むようにして、上部を紐で縛ります。これを「鉢巻き」とも呼びます。
冬もおいしい葉物野菜
葉物野菜を
上手に育てるヒケツ
家庭菜園などで葉物で葉物野菜を育てるコツについて、
“野菜づくりの伝道師”としてテレビやラジオでもおなじみの
恵泉女学園大学人間社会学部の藤田 智教授に教えていただきました。
藤田 智教授（後列左から1番目）と恵泉女学園大学家庭菜園教室のみなさん
監 修 ｜ 藤田 智教授
ふじた・さとし。1959年、秋田県生まれ。岩手大学農学部、同大学院修了。恵泉女学園大学人間社会学部社会園芸学科の教授として教鞭をとる傍ら、各地の市民農園講座などで野菜づくりの指導、普及活動にも積極的に取り組む。また「趣味の園芸・やさいの時間」（Eテレ）ほかメディアにも多数出演し、わかりやすく、親しみやすい指導が人気を集めている。近著に『藤田智の 新・野菜づくり大全』（NHK出版）。
結球タイプの野菜は苗からがおすすめ
今回栽培法を紹介する6品目の葉物野菜のうち、こまつなやほうれんそう、しゅんぎくは種まきから始めても1カ月程度で収穫できますが、キャベツ、はくさい、玉レタスなど、結球するタイプの葉物野菜は、最低でも2カ月はかかります。
苗作りの楽しさやメリットもありますが、その分栽培期間が長くなるので管理が難しくなります。初心者は育苗の作業を省くためにポット苗を購入し、植え付けの段階から始めましょう。
キャベツ（手前）とはくさいの苗。植え付け作業から始められるので便利です。
野菜がよく育つ土作り
団粒構造のフカフカ土を作ろう
野菜にとって理想的な土は、水持ちのよさと水はけのよさという、一見矛盾した2つの要素を兼ね備えている土。それを可能にするのが「団粒（だんりゅう）構造」です。団粒とは、粘土や砂などの土壌粒子がくっついて団子状になったもの。土がこの団粒で構成されていると、団粒部分で保水しつつ、余分な水は団粒と団粒のすきまを通して排水することができます。これに対して団粒がない単粒構造の土は、適度なすきまがないので水や空気の透過性が悪く、根が伸びにくくなります。団粒構造の土は、フカフカしているのが特徴です。
土の粒子の比較
土壌粒子をくっつけているのは、土中の微生物が有機物を分解する際に生じる糊状の物質。そこで土の団粒化を促すために欠かせないのが、微生物の食べ物となる堆肥（写真）や腐葉土です。程よく投入することで、微生物の働きを活発にしてくれます。
土を耕し、畝を立てる時は、目印となるひもを張ると便利。今回紹介している葉物野菜は、いずれも幅60センチメートル、高さ10センチメートル程度の平畝で栽培できます。
土壌酸度を適切な
pHに調整しよう
日本は雨が多いため、土中のミネラル分が流されて土が酸性に傾きがち。土壌酸度によって土に溶け出す栄養素が変わり、酸性に傾くとカルシウム、マグネシウム、リンなどの欠乏が起こりやすくなります。そこでアルカリ分の多い石灰をまき、適正な土壌酸度になるように調整します。栽培する野菜によって適正なpHは異なるので注意しましょう。
土壌酸度計。土に直接さすだけで土壌酸度が計測できます。土が乾いている場合は水をまいて湿らせてから測ります。
石灰には粒タイプと粉タイプがありますが、写真の粒タイプのほうが風に舞いにくいので使いやすいです。
病害虫対策も忘れずに
ローテーションで連作障害を避ける
同じ科の野菜を同じ場所で繰り返し栽培すると、土壌中の成分バランスが偏って、病気や生育不良になりやすくなります。この「連作障害」を防ぐには、次作以降は異なる科の野菜を栽培する「輪作」が基本。たとえば図のように畑を野菜の科ごとに4つの区画に分け、ローテーションすることで連作を避けられます。プランターなどで栽培する場合も同様に、複数のプランターでローテーションを。同じプランターで栽培する場合は土を入れ替えましょう。
害虫対策に有効なトンネル栽培
野菜栽培においては害虫の被害も困りごとの一つです。特にキャベツを始めとするアブラナ科の野菜はアブラムシ、アオムシ、ヨトウムシ、コナガなどがつきやすいので要注意です。害虫対策には、野菜と虫を物理的に遮断する防虫ネットが効果的。専用の支柱を用いて畝をトンネル状に覆うことで被害を抑えることができます。
1
畝をまたぐようにトンネル用支柱を50センチメートルから60センチメートル間隔でしっかりさす。
2
支柱の上から防虫ネットを被せ、たるみのないように張る。
3
両端をまとめて結び、結び目の上からUピンをさして固定する。
4
ネットのすそを土で埋めたら、ネットが風に飛ばされないようにトンネル用支柱で押さえて完成。
毎日畑のようすを
見よう
病害虫や生育不良は、初期段階で気づいて対処すれば大きな被害を避けられます。早期発見のためには、毎日野菜の育ち具合を観察することが大事です。畑が自宅から遠い場所にある場合でも、できれば2、3日に一度は畑のようすを見に行くようにしましょう。
不作の際は、
まず原因を考えよう
何にでも失敗はつきもの。一度不作に終わったからといって気落ちすることはありません。ただし原因は何だったのか考えることは大事です。土作りから種まき、植え付け、栽培管理までの過程をよく振り返り、失敗から学んで次に活かしましょう。苦労した分、成功した時の喜びは格別です。
野菜作り上達の3ヵ条
肥料などの量は
きちんと守ろう
石灰や堆肥、肥料はたくさんあげればあげるほどよいというものではありません。本やネットの野菜の栽培法に書かれている肥料の量は目安なので、多少の増減は構いませんが、多すぎ、少なすぎはいけません。自己判断に頼らず、書かれている量を守るようにしましょう。
化成肥料。「N-P-K=8-8-8」などと表示がある場合、チッ素、リン酸、カリの3要素が、その肥料の重量に対してそれぞれ8パーセントずつ含まれていることを意味します。
品目別 栽培のポイント
キャベツ │ アブラナ科
土作り
植えつけの2週間前に、土壌酸度の調整とマグネシウム補給のために1平方メートル当たり100グラムから150グラムの苦土石灰を散布し、よく耕します。1週間前に1平方メートル当たり堆肥を3リットル、化成肥料を100グラム散布し、土に混ぜ込みます。
植え付け
本葉4枚から5枚の苗を40センチメートルから45センチメートル間隔で植え、防虫ネットをトンネルがけします。
栽培管理
植え付けの2週間後から、2週間に1回のペースで化成肥料を1平方メートル当たり30グラム追肥し、土寄せします。
収穫
球の上部を手で押さえてみて堅く締まっていたら収穫時期。外葉を数枚つけたまま、株元を切って収穫します。収穫が遅れると割れてしまうので要注意。
肥料は筋状に与えよう
キャベツ、はくさい、玉レタスなど結球タイプの野菜は栽培期間が長いので、土作りの際には肥料の効果が続きやすい「溝施肥（みぞせひ）」を行います。
栽培スペースの中心に縦横が20センチメートル程度の溝を掘ったら、そこに元肥となる堆肥と肥料をまき、軽く土と混ぜてから埋め戻します。
追肥も筋状に行います。片側一列に化成肥料をまいて土寄せしたら(ア)、次回は反対側の一列(イ)に追肥します。
はくさい │ アブラナ科
土作り
植えつけの2週間前に、1平方メートル当たり100グラムから150グラムの苦土石灰を散布し、よく耕します。1週間前に1平方メートル当たり堆肥を3リットル、化成肥料を100グラム散布し、土に混ぜ込みます。
植え付け
黒マルチを張った畝に本葉4枚から5枚の苗を40センチメートルから45センチメートル間隔で植え、たっぷりと水を与えます。その後防虫ネットをトンネルがけします。
栽培管理
植え付けの2週間後から、2週間に1回のペースで黒マルチの各穴に化成肥料を3グラムから5グラムずつまきます。株の直径が40センチメートルほどになったら、いったんマルチをまくり、畝の肩に化成肥料を1平方メートル当たり30グラム追肥し、土寄せします。
収穫
球の上部を手で押さえてみて堅く締まっていたら収穫時期。外葉を押し広げ、株元を切って収穫します。
マルチングで病気を予防
葉が土に触れたり、雨による泥はねで汚れると、病気の原因になります。土の表面をポリエチレンフィルム（ポリマルチ）やワラで覆うマルチングを行いましょう。
マルチングにはポリマルチが手軽で便利。黒マルチに透明マルチ、穴あきタイプなどさまざまな種類があります。たるみなくピンと張るようにしましょう。
根こぶ病に強いCR品種
糸状菌（カビ）の一種である根こぶ病原菌が引き起こす土壤伝染性の病害、根こぶ病。アブラナ科の野菜、特にはくさいやかぶで近年被害が増えていますが、根こぶ病に抵抗性のあるCR（Clubroot Resistance）品種も開発されています。
すぐ収穫しない場合は
ひもで縛る
霜が降りるようになると、寒さではくさいが傷みやすくなります。そこで外葉ごとひもで縛っておくと、外葉が枯れるだけで中の球は守られるので、長く畑に置くことができます。
結球部分を外葉で包み込むようにして、上部を紐で縛ります。これを「鉢巻き」とも呼びます。
竜巻
概要
突風の一種で、規模が小さく寿命が短い割に、猛烈な風を伴うのが特徴。地上で強い竜巻が発生すると、暴風によって森林や建物などに甚大な被害をもたらすことがあり、災害をもたらす典型的な気象現象の一つとされている。 竜巻の水平規模は平均で直径数十メートル、大規模なものでは直径数百メートルから千メートル以上に及ぶ。その中心部では猛烈な風が吹き、ときには鉄筋コンクリートや鉄骨の建物をも一瞬で崩壊させ、人間を含む動物や植物、大型の自動車なども空中に巻き上げてしまうことがある。1ヶ所に停滞するものもあるが、多くは積乱雲と共に移動する。その移動速度は様々で、まれに100キロメートル毎時を超えることもある。
竜巻は、台風・熱帯低気圧や温帯低気圧に比べてはるかに局地的であるため、気象観測施設上を通過することが希であり、中心の気圧を実測した例はほとんどない。わずかな観測例から、中規模のもので950ヘクトパスカル程度と考えられる。なお、F4規模のトルネードでは、2003年、アメリカ・サウスダコタ州において850ヘクトパスカルの観測報告がある（右図参照）。
竜巻の定義と種類
竜巻とは、発達した積乱雲で上昇気流を伴う高速の渦巻きが発生し、それが地上付近にまで伸びたものだとされる。気象庁の定義は「激しい空気の渦巻で、大きな積乱雲の底から漏斗状に雲が垂れ下がり、陸上では巻き上がる砂塵、海上では水柱を伴う」。
なお、研究機関によっては、気流の渦巻きが地面に接していないものは竜巻に含めない場合がある。「地面に接したもの」というのは、目に見える漏斗雲が地面に接したものという意味ではなく、目に見えなくても気流の渦巻きが地面に達したものを意味する。そのため、この定義において、竜巻でないのは「空中竜巻」のみであり、「陸上竜巻」などは竜巻に含まれる。ただし、一般的には、地上に達しないものも含めることが多い。
多くの地域では、竜巻を「竜巻」[4]という表現でひとくくりにすることが多いが、特にアメリカを中心にして、学術的に竜巻はいくつかの種類に分類されている。
多重渦竜巻（multiple vortex tornado）
複数の渦がまとまって活動する竜巻群。やや大きな竜巻（親渦）の周囲を小さな竜巻が回転することがある。
衛星竜巻（satellite tornado）
大規模な竜巻の周囲にできる竜巻。多重渦竜巻とは異なり、構造的には独立した竜巻であるが、勢力は弱いことが多い。
水上竜巻（waterspout）、海上竜巻、シースパウト（seaspout）
海上で発生する竜巻。「竜巻」だけではなく、海上の「チューブ状砂塵竜巻」や「塵旋風」もランドスパウトに含められることがある。
陸上竜巻、ランドスパウト（landspout）
水上竜巻と対比して、陸上で発生する竜巻とされることが多い。アメリカ国立気象局（NWS）ではチューブ状砂塵竜巻（dust-tube tornado）としており、地上付近では漏斗雲が見えない代わりにチューブ上の砂塵が渦を巻いている竜巻の事を指す。地上に達しない竜巻によりできることもある。
空中竜巻（funnel aloft）
渦巻きの下端が空中に存在し、地上や水上に達していない竜巻。「竜巻」に含めない場合もあるが、構造やメカニズムは竜巻と同じである。
類似の現象
竜巻と類似の現象も数多く存在する。学術的にはこれらは竜巻とはまったく異なるものであるが、一般的にはその形状などから「竜巻」と呼ばれることも多い。
塵旋風（dust devil）
学校の運動場や荒地などに発生するつむじ風（辻風）が、まれにテントや椅子を巻き上げるほど大規模なものに発達することがある。これは塵旋風と言って竜巻とは別物であるが、竜巻と誤認されることが多い（両者の定義と違いは塵旋風#定義を参照のこと）。塵旋風は地表熱に熱せられ渦が強化される現象だが、竜巻は小規模であっても積乱雲から発生する。
冬季水上竜巻（winter waterspout）
冬季に、暖かい水面と非常に冷たい空気が接し、発生する現象。冬季の日本海などで気団変質に伴って発生することが多い。竜巻とは形状や構造が似ているが、母雲が無くても発生し、メカニズムは異なる。蒸気旋風(steam devil)の一種。
ガストネード（gustnado）
突風性の旋風。ダウンバーストに上昇気流が付加されたもの。発達した積乱雲があり大気の状態が不安定という、竜巻と同様の条件下で発生するが、メカニズムも形状も塵旋風に近い。
火災旋風
火災による熱や強風などにより発生する旋風で、関東大震災の時には大きな被害をもたらした。
漏斗雲
竜巻に付随する漏斗雲もあるが、竜巻とは関係のない漏斗雲もある。寒気の渦巻きによるものなどがあり、形状もメカニズムも竜巻と類似している。
積乱雲を伴った荒天の際に発生する局地的突風として、竜巻のほかに、ダウンバースト（マイクロバースト）がある。両者は類似点が多いが、大きな違いとして、竜巻は被害範囲が移動経路と一致して不規則な曲線状に伸び、風向は不規則ながら竜巻の中心を向いているのに対し、ダウンバーストは面状に広がり、風向もある点を中心に放射状に外向きに分布することが挙げられる。また、ダウンバーストでも異様な形の雲が観測されるが、漏斗の形であることはまずない。こういったことから、局地的な突風が発生した際に、竜巻とダウンバーストのどちらであるかを判断する。
発生のメカニズム
竜巻の発生過程に関する研究は、着実に解明が進んでいるものの、未解明の部分も残されている。
スーパーセルとメソサイクロン
強い竜巻は多くの場合、スーパーセル（Supercell）または親雲と呼ばれる発達した積乱雲や積雲に伴って生じることが分かっている。なお後述の通り、スーパーセルを伴わない竜巻の発生事例も少数ながら報告されている。
スーパーセルの中心部や周辺部には、上昇気流の領域と下降気流の領域がある。下降気流の領域では集中豪雨が降っている。この雨は、大気中や地上で蒸発する際に大気から気化熱を奪い大気の下層を冷やすとともに、自身の重さで大気を押し下げて、下降気流を増強する働きがある。これにより下降気流が維持されて、雨が尽きるまでしばらくの間は降りつづける。豪雨に混ざって霰・雹が降ったり、豪雨の前後に激しい下降気流に伴うダウンバースト（down burst、下降噴流とも呼ぶ）が発生したりする。
上昇気流の領域では、下降気流により冷たくなった空気の層の上を、暖かく湿った空気が乗り上げるようにして上昇することで上昇気流が発生している。上昇気流は積乱雲や積雲が発達するのに不可欠な空気の対流活動であり、地上付近から上空10 - 15キロメートル付近の対流圏界面へと空気が上昇していく過程で、空気に含まれた水蒸気が凝結して雲を作る。
このような環境の下では、重く冷たい下降気流の部分に比べて、軽く暖かい上昇気流の部分の気圧が低くなり、上昇気流の部分を中心として、低気圧と同じ方向（北半球では反時計回り、南半球では時計回り）に気流が渦を巻いて回転し始める。すると、メソサイクロン（Mesocyclone、メソロウとも呼ぶ）と呼ばれる小規模（水平距離が数キロメートルから数十キロメートルほど）の低気圧ができる。
メソサイクロンの周囲を回転する空気には遠心力が掛かり渦の外側に引っ張られるため、中心部の空気が薄くなって気圧が下がる。一方気圧が下がることで、気圧傾度力が働いてさらに周囲の空気を巻き込む。また、この規模の渦には地球の自転に起因するコリオリ力という力も働くため、気圧傾度力・遠心力・コリオリ力の3つの力が均衡して、低気圧としての気流の循環を維持している（このタイプの風を傾度風という）。
竜巻の発生
メソサイクロンの中では、「上昇気流の領域」や「下降気流の領域」自体も回転している。下降気流は回転しつつ周囲に向かって流れ出しているが、この気流と南東の風とがぶつかると、ガストフロント（Gust front）と呼ばれる、寒冷前線に類似した気流の衝突面が形成される。ガストフロントは、主に強い下降気流さえあれば発生しうる現象であり、スーパーセル以外の発達した積乱雲でも発生することがある。
ガストフロントの先端である前線面は、冷たい下降気流と暖かく湿った上昇気流が衝突している。気流の衝突によって、この前線面では大きな風速差や気流の乱れが生じる。これをウインドシアという。ウインドシアのある状況下では、小規模で短命な気流の渦が多数、現れては消えることを繰り返す。このような多数の渦のうち、ごく少数の渦が発達して上昇気流と結びついて、竜巻に成長するのではないかと考えられている。
ただ、「竜巻のもと」となるこの渦の発達のきっかけについては、詳しく解明されていない部分が多く、現在も気象学や流体力学の観点から研究が続けられている。
現在のところ、発達のきっかけとして、「上昇気流が急激に強まること」だという説がある。スーパーセル内でメソサイクロンが発達して中心部の大気中層の気圧が下がると、その下の大気下層では上向きの気圧傾度力が強まって、上昇気流が急激に強まる。この上昇気流と前述の小規模で短命な渦が重なると、渦に対して上向きの吸引力が働き、収束によって渦の幅が狭まると同時に風速も増し、コンパクトで強力な渦が形成されて竜巻となるという考え方である。このような条件は、メソサイクロンの気流が回転している中心部にできやすいが、これはレーダーや衛星画像で見たスーパーセルの雲の位置的な中心とは異なるため、スーパーセルの雲の端のほうに竜巻ができることも珍しくない。
スーパーセル以外の積乱雲の場合、上昇気流が強まる要因はあまりなく、ウインドシアによって偶然、水平方向に回転する渦が発達すると竜巻になると考えられている。そのため、竜巻の発生域は限られており、発生頻度も低く、勢力もスーパーセルよりは劣るものが多い。ただ、スーパーセルでなくとも被害をもたらすような竜巻は実際に発生しており、同様に注意が必要である。
竜巻の特徴
竜巻は、雲底からゾウの鼻状に垂れ下がる漏斗雲を伴うことが知られている。これは竜巻に巻き込まれた空気中の水蒸気が急激な気圧低下により凝結して生じる。従って、空気が乾燥していたり竜巻が弱い場合は漏斗雲を伴わないことも珍しくないうえ、夜間や豪雨中に発生した場合は漏斗雲を確認できないことも多い。
竜巻は多くの場合、下層に存在している潜在的な渦が上昇気流に引き伸ばされて、上下に伸長することでコンパクトかつ強力な渦へとなったものである。
他方、竜巻の雲（漏斗雲）は大抵の場合、親雲の下端である数百メートルの上空から地上付近にまで延びる。膨張・冷却されて凝結して水滴が形成されるため、より湿度が高く気温が低い上空から下のほうへと発達していくことが原因だと説明される。
普通の風（=傾度風）は気圧傾度力とコリオリ力、遠心力の三者が釣り合って吹くことが知られているが、竜巻の場合は水平スケールでの規模が極端に小さいため、気圧傾度力と遠心力のみを考慮した旋衡風の考え方が適用できる。すなわちコリオリ力を考えなくても良いため、竜巻には時計回り・反時計回りの両方が存在している。ただし、メソサイクロンを伴う竜巻の場合、メソサイクロンと同じく北半球では反時計回り、南半球では時計回りが多い。
また、竜巻の進行方向は、親雲の移動方向に左右される部分が大きく、北半球では北～北東～東、南半球では南～南東～東の方向に移動する傾向がある。ただし、台風とは異なり、大きく蛇行したり、規則性のない進路をとる竜巻も多い。
通常は親雲から1個の竜巻が発生するだけであるが、時に発生要因が揃った状態が長く持続すると、最初の竜巻が消滅した後に第2第3の竜巻が続けて出来ることもある。特にアメリカ大陸ではこうした連続発生がしばしば見られ、6個連続で発生したこともある。
概要
突風の一種で、規模が小さく寿命が短い割に、猛烈な風を伴うのが特徴。地上で強い竜巻が発生すると、暴風によって森林や建物などに甚大な被害をもたらすことがあり、災害をもたらす典型的な気象現象の一つとされている。 竜巻の水平規模は平均で直径数十メートル、大規模なものでは直径数百メートルから千メートル以上に及ぶ。その中心部では猛烈な風が吹き、ときには鉄筋コンクリートや鉄骨の建物をも一瞬で崩壊させ、人間を含む動物や植物、大型の自動車なども空中に巻き上げてしまうことがある。1ヶ所に停滞するものもあるが、多くは積乱雲と共に移動する。その移動速度は様々で、まれに100キロメートル毎時を超えることもある。
竜巻は、台風・熱帯低気圧や温帯低気圧に比べてはるかに局地的であるため、気象観測施設上を通過することが希であり、中心の気圧を実測した例はほとんどない。わずかな観測例から、中規模のもので950ヘクトパスカル程度と考えられる。なお、F4規模のトルネードでは、2003年、アメリカ・サウスダコタ州において850ヘクトパスカルの観測報告がある（右図参照）。
竜巻の定義と種類
竜巻とは、発達した積乱雲で上昇気流を伴う高速の渦巻きが発生し、それが地上付近にまで伸びたものだとされる。気象庁の定義は「激しい空気の渦巻で、大きな積乱雲の底から漏斗状に雲が垂れ下がり、陸上では巻き上がる砂塵、海上では水柱を伴う」。
なお、研究機関によっては、気流の渦巻きが地面に接していないものは竜巻に含めない場合がある。「地面に接したもの」というのは、目に見える漏斗雲が地面に接したものという意味ではなく、目に見えなくても気流の渦巻きが地面に達したものを意味する。そのため、この定義において、竜巻でないのは「空中竜巻」のみであり、「陸上竜巻」などは竜巻に含まれる。ただし、一般的には、地上に達しないものも含めることが多い。
多くの地域では、竜巻を「竜巻」[4]という表現でひとくくりにすることが多いが、特にアメリカを中心にして、学術的に竜巻はいくつかの種類に分類されている。
多重渦竜巻（multiple vortex tornado）
複数の渦がまとまって活動する竜巻群。やや大きな竜巻（親渦）の周囲を小さな竜巻が回転することがある。
衛星竜巻（satellite tornado）
大規模な竜巻の周囲にできる竜巻。多重渦竜巻とは異なり、構造的には独立した竜巻であるが、勢力は弱いことが多い。
水上竜巻（waterspout）、海上竜巻、シースパウト（seaspout）
海上で発生する竜巻。「竜巻」だけではなく、海上の「チューブ状砂塵竜巻」や「塵旋風」もランドスパウトに含められることがある。
陸上竜巻、ランドスパウト（landspout）
水上竜巻と対比して、陸上で発生する竜巻とされることが多い。アメリカ国立気象局（NWS）ではチューブ状砂塵竜巻（dust-tube tornado）としており、地上付近では漏斗雲が見えない代わりにチューブ上の砂塵が渦を巻いている竜巻の事を指す。地上に達しない竜巻によりできることもある。
空中竜巻（funnel aloft）
渦巻きの下端が空中に存在し、地上や水上に達していない竜巻。「竜巻」に含めない場合もあるが、構造やメカニズムは竜巻と同じである。
類似の現象
竜巻と類似の現象も数多く存在する。学術的にはこれらは竜巻とはまったく異なるものであるが、一般的にはその形状などから「竜巻」と呼ばれることも多い。
塵旋風（dust devil）
学校の運動場や荒地などに発生するつむじ風（辻風）が、まれにテントや椅子を巻き上げるほど大規模なものに発達することがある。これは塵旋風と言って竜巻とは別物であるが、竜巻と誤認されることが多い（両者の定義と違いは塵旋風#定義を参照のこと）。塵旋風は地表熱に熱せられ渦が強化される現象だが、竜巻は小規模であっても積乱雲から発生する。
冬季水上竜巻（winter waterspout）
冬季に、暖かい水面と非常に冷たい空気が接し、発生する現象。冬季の日本海などで気団変質に伴って発生することが多い。竜巻とは形状や構造が似ているが、母雲が無くても発生し、メカニズムは異なる。蒸気旋風(steam devil)の一種。
ガストネード（gustnado）
突風性の旋風。ダウンバーストに上昇気流が付加されたもの。発達した積乱雲があり大気の状態が不安定という、竜巻と同様の条件下で発生するが、メカニズムも形状も塵旋風に近い。
火災旋風
火災による熱や強風などにより発生する旋風で、関東大震災の時には大きな被害をもたらした。
漏斗雲
竜巻に付随する漏斗雲もあるが、竜巻とは関係のない漏斗雲もある。寒気の渦巻きによるものなどがあり、形状もメカニズムも竜巻と類似している。
積乱雲を伴った荒天の際に発生する局地的突風として、竜巻のほかに、ダウンバースト（マイクロバースト）がある。両者は類似点が多いが、大きな違いとして、竜巻は被害範囲が移動経路と一致して不規則な曲線状に伸び、風向は不規則ながら竜巻の中心を向いているのに対し、ダウンバーストは面状に広がり、風向もある点を中心に放射状に外向きに分布することが挙げられる。また、ダウンバーストでも異様な形の雲が観測されるが、漏斗の形であることはまずない。こういったことから、局地的な突風が発生した際に、竜巻とダウンバーストのどちらであるかを判断する。
発生のメカニズム
竜巻の発生過程に関する研究は、着実に解明が進んでいるものの、未解明の部分も残されている。
スーパーセルとメソサイクロン
強い竜巻は多くの場合、スーパーセル（Supercell）または親雲と呼ばれる発達した積乱雲や積雲に伴って生じることが分かっている。なお後述の通り、スーパーセルを伴わない竜巻の発生事例も少数ながら報告されている。
スーパーセルの中心部や周辺部には、上昇気流の領域と下降気流の領域がある。下降気流の領域では集中豪雨が降っている。この雨は、大気中や地上で蒸発する際に大気から気化熱を奪い大気の下層を冷やすとともに、自身の重さで大気を押し下げて、下降気流を増強する働きがある。これにより下降気流が維持されて、雨が尽きるまでしばらくの間は降りつづける。豪雨に混ざって霰・雹が降ったり、豪雨の前後に激しい下降気流に伴うダウンバースト（down burst、下降噴流とも呼ぶ）が発生したりする。
上昇気流の領域では、下降気流により冷たくなった空気の層の上を、暖かく湿った空気が乗り上げるようにして上昇することで上昇気流が発生している。上昇気流は積乱雲や積雲が発達するのに不可欠な空気の対流活動であり、地上付近から上空10 - 15キロメートル付近の対流圏界面へと空気が上昇していく過程で、空気に含まれた水蒸気が凝結して雲を作る。
このような環境の下では、重く冷たい下降気流の部分に比べて、軽く暖かい上昇気流の部分の気圧が低くなり、上昇気流の部分を中心として、低気圧と同じ方向（北半球では反時計回り、南半球では時計回り）に気流が渦を巻いて回転し始める。すると、メソサイクロン（Mesocyclone、メソロウとも呼ぶ）と呼ばれる小規模（水平距離が数キロメートルから数十キロメートルほど）の低気圧ができる。
メソサイクロンの周囲を回転する空気には遠心力が掛かり渦の外側に引っ張られるため、中心部の空気が薄くなって気圧が下がる。一方気圧が下がることで、気圧傾度力が働いてさらに周囲の空気を巻き込む。また、この規模の渦には地球の自転に起因するコリオリ力という力も働くため、気圧傾度力・遠心力・コリオリ力の3つの力が均衡して、低気圧としての気流の循環を維持している（このタイプの風を傾度風という）。
竜巻の発生
メソサイクロンの中では、「上昇気流の領域」や「下降気流の領域」自体も回転している。下降気流は回転しつつ周囲に向かって流れ出しているが、この気流と南東の風とがぶつかると、ガストフロント（Gust front）と呼ばれる、寒冷前線に類似した気流の衝突面が形成される。ガストフロントは、主に強い下降気流さえあれば発生しうる現象であり、スーパーセル以外の発達した積乱雲でも発生することがある。
ガストフロントの先端である前線面は、冷たい下降気流と暖かく湿った上昇気流が衝突している。気流の衝突によって、この前線面では大きな風速差や気流の乱れが生じる。これをウインドシアという。ウインドシアのある状況下では、小規模で短命な気流の渦が多数、現れては消えることを繰り返す。このような多数の渦のうち、ごく少数の渦が発達して上昇気流と結びついて、竜巻に成長するのではないかと考えられている。
ただ、「竜巻のもと」となるこの渦の発達のきっかけについては、詳しく解明されていない部分が多く、現在も気象学や流体力学の観点から研究が続けられている。
現在のところ、発達のきっかけとして、「上昇気流が急激に強まること」だという説がある。スーパーセル内でメソサイクロンが発達して中心部の大気中層の気圧が下がると、その下の大気下層では上向きの気圧傾度力が強まって、上昇気流が急激に強まる。この上昇気流と前述の小規模で短命な渦が重なると、渦に対して上向きの吸引力が働き、収束によって渦の幅が狭まると同時に風速も増し、コンパクトで強力な渦が形成されて竜巻となるという考え方である。このような条件は、メソサイクロンの気流が回転している中心部にできやすいが、これはレーダーや衛星画像で見たスーパーセルの雲の位置的な中心とは異なるため、スーパーセルの雲の端のほうに竜巻ができることも珍しくない。
スーパーセル以外の積乱雲の場合、上昇気流が強まる要因はあまりなく、ウインドシアによって偶然、水平方向に回転する渦が発達すると竜巻になると考えられている。そのため、竜巻の発生域は限られており、発生頻度も低く、勢力もスーパーセルよりは劣るものが多い。ただ、スーパーセルでなくとも被害をもたらすような竜巻は実際に発生しており、同様に注意が必要である。
竜巻の特徴
竜巻は、雲底からゾウの鼻状に垂れ下がる漏斗雲を伴うことが知られている。これは竜巻に巻き込まれた空気中の水蒸気が急激な気圧低下により凝結して生じる。従って、空気が乾燥していたり竜巻が弱い場合は漏斗雲を伴わないことも珍しくないうえ、夜間や豪雨中に発生した場合は漏斗雲を確認できないことも多い。
竜巻は多くの場合、下層に存在している潜在的な渦が上昇気流に引き伸ばされて、上下に伸長することでコンパクトかつ強力な渦へとなったものである。
他方、竜巻の雲（漏斗雲）は大抵の場合、親雲の下端である数百メートルの上空から地上付近にまで延びる。膨張・冷却されて凝結して水滴が形成されるため、より湿度が高く気温が低い上空から下のほうへと発達していくことが原因だと説明される。
普通の風（=傾度風）は気圧傾度力とコリオリ力、遠心力の三者が釣り合って吹くことが知られているが、竜巻の場合は水平スケールでの規模が極端に小さいため、気圧傾度力と遠心力のみを考慮した旋衡風の考え方が適用できる。すなわちコリオリ力を考えなくても良いため、竜巻には時計回り・反時計回りの両方が存在している。ただし、メソサイクロンを伴う竜巻の場合、メソサイクロンと同じく北半球では反時計回り、南半球では時計回りが多い。
また、竜巻の進行方向は、親雲の移動方向に左右される部分が大きく、北半球では北～北東～東、南半球では南～南東～東の方向に移動する傾向がある。ただし、台風とは異なり、大きく蛇行したり、規則性のない進路をとる竜巻も多い。
通常は親雲から1個の竜巻が発生するだけであるが、時に発生要因が揃った状態が長く持続すると、最初の竜巻が消滅した後に第2第3の竜巻が続けて出来ることもある。特にアメリカ大陸ではこうした連続発生がしばしば見られ、6個連続で発生したこともある。
コロンビア号空中分解事故
コロンビア号空中分解事故（コロンビアごうくうちゅうぶんかいじこ）は、2003年2月1日、アメリカ合衆国の宇宙船スペースシャトル「コロンビア号」が大気圏に再突入する際、テキサス州とルイジアナ州の上空で空中分解し、7名の宇宙飛行士が犠牲になった事故である。コロンビアは、その28回目の飛行であるSTS-107を終え、地球に帰還する直前であった。
空中分解
事故の経過を以下に記す。コロンビアは、予定では午前9時16分（米東部標準時）に着陸するはずであった。
2003年2月1日（土曜日）午前2時30分、飛行管制室の帰還担当チームが活動を開始した。
管制室は発射時に左翼で発生した破片の衝突について何も関心を示すことはなく、通常の飛行時と全く同じ手順を踏んで帰還のための作業を開始した。また気象予報士が、シャトル専用訓練機のパイロットの報告に基づいてケネディ宇宙センター周辺の天候を予測した。
午前8時00分、管制センターのレロイ・ケイン（LeRoy Cain）帰還担当司令官が、管制室の担当官たちに帰還のためのロケットの逆噴射を行ってもよいかどうかを問うた。
この時点で気象条件は基準どおりのもので、すべての機器は正常であった。
午前8時10分、宇宙船通信担当官（Capsule Communicator, CAPCOM）が搭乗員たちに逆噴射の準備をするよう指示を送った。
午前8時15分30秒、ハズバンド船長とマッコール飛行士が2機の軌道操縦システム（Orbital Maneuvering System, OMS）ロケットに点火し、逆噴射を開始した。
このとき軌道船はインド洋の上空282kmを、機尾を前方に向け裏返しになった姿勢で飛行していた。逆噴射が実行されたのは軌道255周目のことで、OMSを2分38秒間噴射し、機体を時速2万8,000km（秒速7.8km）から大気圏再突入に必要な速度に減速させた。逆噴射の間、飛行士たちにかかった加速度は0.1Gであった。噴射は全く問題なく終了し、ハズバンド船長は機体を右旋回させ、機首を前方に向け40度ほどの迎角をとり再突入用の姿勢を保持した。
午前8時44分09秒（EI+000）、太平洋上空高度約120kmで大気圏に再突入した。宇宙の大気圏の境界が明確でない以上再突入の開始時期も明確に定めることはできないが、以降はこの時刻を基準として「EI（Entry Interface, 突入境界時）+」と記述する。
コロンビアが宇宙空間から大気圏に降下する際、機体（特に主翼前縁）表面の温度は、6分間で約1,370℃に達する。この熱は、しばしば空気との摩擦によるものと説明されるが、正確には、90%以上が急激な空気の断熱圧縮による温度上昇によるものである。
午前8時48分39秒（EI+270）、左主翼前縁に設置されたセンサーが、これまでのコロンビアの再突入で観測されたことのないような張力が機体構造の桁に発生するのを計測し始めた。
このデータは、民間旅客機のフライトレコーダーに相当する「機器補助データシステム（Modular Auxiliary Data System）」だけに記録されるもので、地上の管制官や飛行士のモニター上には表示されなかった。
午前8時49分32秒（EI+323）、コロンビアは予定されていたプログラムに従い、機体をわずかに右に旋回させた。速度はマッハ24.5（30,012.5km/h、8.34km/s）であった。
機体にかかる熱や降下率を制御するため、軌道をわずかに蛇行させる操作を開始した。
午前8時50分53秒（EI+404）、降下中、熱負荷が最大になる10分間に突入した。速度マッハ24.1（29,522.5km/h、8.20km/s）、高度24万3,000フィート（74km）。
午前8時52分00秒（EI+471）、カリフォルニア州西海岸まで約480kmの地点に到達。
通常の飛行では、この時点で主翼前縁の温度は1,450℃に達する。
午前8時53分26秒（EI+557）、カリフォルニア州西海岸のサクラメント上空を通過。速度マッハ23（28,175km/h、7.83km/s）、高度23万1,600フィート（70.6km）。
通常の飛行では、この時点で主翼前縁の温度は1,540℃に達する。
午前8時53分46秒（EI+577）、地上で見物していた人々の間でも異常が観測されはじめた。速度マッハ22.8（27,930km/h、7.76km/s）、高度23万200フィート（70.2km）。
再突入の様子を撮影していたアマチュアのカメラマンたちは、西海岸の払暁の空の中で軌道船の描く軌跡が突然明るくなるのを観測した。彼らは同じような現象がこの後の23秒間に4回発生するのを目撃し、機体に何か異常が発生したことがはっきり分かったと証言している。
午前8時54分24秒（EI+613）、地上のメンテナンス・機器・生命維持装置の担当官（MMACS, Maintenance, Mechanical, and Crew Systems）が飛行司令官に対し、左側主翼の油圧センサーの目盛が「下に振り切れて」いることを報告した。管制室では、この時点においてはすべての手順はまだ正常に進行していた。
目盛が「下に振り切れる」のは、計測される対象物の残量がセンサーの検知能力の下限に達していることを示すが、そのような状態はしばしば対象物が実際に失われることよりも、センサーが故障した（内的または外的要因によって機能を停止した）ことによって発生するものである。
帰還担当チームは、センサーの表示に関する討議を継続した。
午前8時54分25秒（EI+614）、コロンビアはカリフォルニア州から ネバダ州の上空へと達した。速度はマッハ22.5（27,562.5km/h、7.66km/s）、高度は22万7,400フィート（69.3km）であった。
地上で観測していた人々は機体が閃光を発するのを目撃し、同様の現象はこの後の4分間に18回にわたって確認された。
午前8時55分00秒（EI+651）、再突入から11分近くが経過。通常の飛行では、主翼前縁の温度は1,650℃に達する。
午前8時55分32秒（EI+683）、ネバダ州を通過しユタ州上空に到達。速度マッハ21.8（26,705km/h、7.42km/s）、高度22万3,400フィート（68.1km）。
午前8時55分52秒（EI+703）、ユタ州を通過しアリゾナ州上空に到達。
午前8時56分30秒（EI+741）、アリゾナ州上空で、機体を右から左にわずかに旋回させる運動を開始した。
午前8時56分45秒（EI+756）、アリゾナ州を通過しニューメキシコ州上空に到達。速度マッハ20.9（25,602.5km/h、7.11km/s）、高度21万9,000フィート（67km）。
午前8時57分24秒（EI+795）、アルバカーキ北部を通過。
午前8時58分00秒（EI+831）、通常の飛行ではこの時点で主翼前縁の温度は1,580℃に低下する。
午前8時58分20秒（EI+851）、ニュー・メキシコ州を通過しテキサス州上空に到達。速度マッハ19.5（23,887.5km/h、6.64km/s）、高度20万9,800フィート（63.9km）。
この頃、耐熱タイルが機体からはがれ落ち始めた。テキサス州ラボック（Lubbock）の北西にあるリトル・フィールド（Littlefield）で回収されたタイルは、残骸の中で最も西の地点で発見されたものであった。
午前8時59分15秒（EI+906）、MMACSが飛行司令官に対し、左側降着装置のタイヤの圧力が2つとも失われていることを報告した。飛行司令官はCAPCOMに対し、管制室がタイヤの圧力の喪失について検討中であることと、飛行制御チームが最後の会話を聞き取れなかったことを乗組員たちに伝えるよう指示した。
午前8時59分32秒（EI+923）、機体の破壊に関する機長の発言が録音された。「了解。あー、バ…（ここで録音が途絶える）」。これが管制室が飛行士と交わした最後の会話であり、また最後の録音であった。
午前8時59分37秒（EI+928）、機体の操縦に必要な油圧が完全に失われた。このとき操縦室内には警報音が鳴り響き、飛行士たちは深刻な事態が発生していることに気づいていたはずであった。
午前9時00分18秒（EI+969）、テキサス州ダラス周辺で、機体が無数の破片に分解し複数の飛行機雲が東に向かって尾を引いて行く光景が地上から目撃され、また録画された。管制室はこの時点では信号が送られてこなくなったことに対する懸念はあったものの、重大な事故が発生したことを自覚していなかった。午前9時00分18秒まで船内の気圧は正常で、乗組員はまだ意識があり事態に対処していた可能性がある。
午前9時05分、テキサス州中北部、特にタイラー付近の住人が、「ドーン」という衝撃音とともに微弱な振動を感じ、ダラス東部の快晴の空の中に破片が軌跡を描いていくのを目撃したと報告した。
午前9時12分39秒（EI+1710）、シャトルが空中分解したという報告を受け、飛行司令官は緊急事態（機体が喪失したことを意味する）を宣言し、破片が飛散した地域の捜索救助隊に協力を依頼した。また彼は地上指揮官（Ground Controller, GC）に対し、「GC、こちら管制室。すべての出入り口を閉鎖せよ」と命じた。2分後、管制センターは緊急時対応を実施し、すべての人間は管制室に出入りすることが許されなくなった。また飛行司令官は後の調査のためにすべての飛行データを保存した。
哥伦比亚号航天飞机（英文：STS Columbia OV-102），美国国家航空航天局（NASA）所属的航天飞机之一，是美国第一架正式服役的航天飞机。
哥伦比亚号航天飞机于1981年4月12日首次发射，该机总长约56米，翼展约24米，起飞重量约2040吨，起飞总推力达2800吨，最大有效载荷29.5吨，其轨道飞行器可重复使用100次。航天飞机的核心部分轨道器长37.2米，每次飞行最多可载8名宇航员，飞行时间7～30天。航天飞机集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身，能像火箭那样垂直发射进入空间轨道，又能像卫星那样在太空轨道飞行，还能像飞机那样再入大气层滑翔着陆，是一种新型的多功能航天飞行器。
2003年2月1日，哥伦比亚号航天飞机在执行代号STS-107的第28次任务后，重返大气层的阶段中与控制中心失去联系，不久后被发现在得克萨斯州上空爆炸解体，机上7名航天员全数罹难。
コロンビア号空中分解事故（コロンビアごうくうちゅうぶんかいじこ）は、2003年2月1日、アメリカ合衆国の宇宙船スペースシャトル「コロンビア号」が大気圏に再突入する際、テキサス州とルイジアナ州の上空で空中分解し、7名の宇宙飛行士が犠牲になった事故である。コロンビアは、その28回目の飛行であるSTS-107を終え、地球に帰還する直前であった。
空中分解
事故の経過を以下に記す。コロンビアは、予定では午前9時16分（米東部標準時）に着陸するはずであった。
2003年2月1日（土曜日）午前2時30分、飛行管制室の帰還担当チームが活動を開始した。
管制室は発射時に左翼で発生した破片の衝突について何も関心を示すことはなく、通常の飛行時と全く同じ手順を踏んで帰還のための作業を開始した。また気象予報士が、シャトル専用訓練機のパイロットの報告に基づいてケネディ宇宙センター周辺の天候を予測した。
午前8時00分、管制センターのレロイ・ケイン（LeRoy Cain）帰還担当司令官が、管制室の担当官たちに帰還のためのロケットの逆噴射を行ってもよいかどうかを問うた。
この時点で気象条件は基準どおりのもので、すべての機器は正常であった。
午前8時10分、宇宙船通信担当官（Capsule Communicator, CAPCOM）が搭乗員たちに逆噴射の準備をするよう指示を送った。
午前8時15分30秒、ハズバンド船長とマッコール飛行士が2機の軌道操縦システム（Orbital Maneuvering System, OMS）ロケットに点火し、逆噴射を開始した。
このとき軌道船はインド洋の上空282kmを、機尾を前方に向け裏返しになった姿勢で飛行していた。逆噴射が実行されたのは軌道255周目のことで、OMSを2分38秒間噴射し、機体を時速2万8,000km（秒速7.8km）から大気圏再突入に必要な速度に減速させた。逆噴射の間、飛行士たちにかかった加速度は0.1Gであった。噴射は全く問題なく終了し、ハズバンド船長は機体を右旋回させ、機首を前方に向け40度ほどの迎角をとり再突入用の姿勢を保持した。
午前8時44分09秒（EI+000）、太平洋上空高度約120kmで大気圏に再突入した。宇宙の大気圏の境界が明確でない以上再突入の開始時期も明確に定めることはできないが、以降はこの時刻を基準として「EI（Entry Interface, 突入境界時）+」と記述する。
コロンビアが宇宙空間から大気圏に降下する際、機体（特に主翼前縁）表面の温度は、6分間で約1,370℃に達する。この熱は、しばしば空気との摩擦によるものと説明されるが、正確には、90%以上が急激な空気の断熱圧縮による温度上昇によるものである。
午前8時48分39秒（EI+270）、左主翼前縁に設置されたセンサーが、これまでのコロンビアの再突入で観測されたことのないような張力が機体構造の桁に発生するのを計測し始めた。
このデータは、民間旅客機のフライトレコーダーに相当する「機器補助データシステム（Modular Auxiliary Data System）」だけに記録されるもので、地上の管制官や飛行士のモニター上には表示されなかった。
午前8時49分32秒（EI+323）、コロンビアは予定されていたプログラムに従い、機体をわずかに右に旋回させた。速度はマッハ24.5（30,012.5km/h、8.34km/s）であった。
機体にかかる熱や降下率を制御するため、軌道をわずかに蛇行させる操作を開始した。
午前8時50分53秒（EI+404）、降下中、熱負荷が最大になる10分間に突入した。速度マッハ24.1（29,522.5km/h、8.20km/s）、高度24万3,000フィート（74km）。
午前8時52分00秒（EI+471）、カリフォルニア州西海岸まで約480kmの地点に到達。
通常の飛行では、この時点で主翼前縁の温度は1,450℃に達する。
午前8時53分26秒（EI+557）、カリフォルニア州西海岸のサクラメント上空を通過。速度マッハ23（28,175km/h、7.83km/s）、高度23万1,600フィート（70.6km）。
通常の飛行では、この時点で主翼前縁の温度は1,540℃に達する。
午前8時53分46秒（EI+577）、地上で見物していた人々の間でも異常が観測されはじめた。速度マッハ22.8（27,930km/h、7.76km/s）、高度23万200フィート（70.2km）。
再突入の様子を撮影していたアマチュアのカメラマンたちは、西海岸の払暁の空の中で軌道船の描く軌跡が突然明るくなるのを観測した。彼らは同じような現象がこの後の23秒間に4回発生するのを目撃し、機体に何か異常が発生したことがはっきり分かったと証言している。
午前8時54分24秒（EI+613）、地上のメンテナンス・機器・生命維持装置の担当官（MMACS, Maintenance, Mechanical, and Crew Systems）が飛行司令官に対し、左側主翼の油圧センサーの目盛が「下に振り切れて」いることを報告した。管制室では、この時点においてはすべての手順はまだ正常に進行していた。
目盛が「下に振り切れる」のは、計測される対象物の残量がセンサーの検知能力の下限に達していることを示すが、そのような状態はしばしば対象物が実際に失われることよりも、センサーが故障した（内的または外的要因によって機能を停止した）ことによって発生するものである。
帰還担当チームは、センサーの表示に関する討議を継続した。
午前8時54分25秒（EI+614）、コロンビアはカリフォルニア州から ネバダ州の上空へと達した。速度はマッハ22.5（27,562.5km/h、7.66km/s）、高度は22万7,400フィート（69.3km）であった。
地上で観測していた人々は機体が閃光を発するのを目撃し、同様の現象はこの後の4分間に18回にわたって確認された。
午前8時55分00秒（EI+651）、再突入から11分近くが経過。通常の飛行では、主翼前縁の温度は1,650℃に達する。
午前8時55分32秒（EI+683）、ネバダ州を通過しユタ州上空に到達。速度マッハ21.8（26,705km/h、7.42km/s）、高度22万3,400フィート（68.1km）。
午前8時55分52秒（EI+703）、ユタ州を通過しアリゾナ州上空に到達。
午前8時56分30秒（EI+741）、アリゾナ州上空で、機体を右から左にわずかに旋回させる運動を開始した。
午前8時56分45秒（EI+756）、アリゾナ州を通過しニューメキシコ州上空に到達。速度マッハ20.9（25,602.5km/h、7.11km/s）、高度21万9,000フィート（67km）。
午前8時57分24秒（EI+795）、アルバカーキ北部を通過。
午前8時58分00秒（EI+831）、通常の飛行ではこの時点で主翼前縁の温度は1,580℃に低下する。
午前8時58分20秒（EI+851）、ニュー・メキシコ州を通過しテキサス州上空に到達。速度マッハ19.5（23,887.5km/h、6.64km/s）、高度20万9,800フィート（63.9km）。
この頃、耐熱タイルが機体からはがれ落ち始めた。テキサス州ラボック（Lubbock）の北西にあるリトル・フィールド（Littlefield）で回収されたタイルは、残骸の中で最も西の地点で発見されたものであった。
午前8時59分15秒（EI+906）、MMACSが飛行司令官に対し、左側降着装置のタイヤの圧力が2つとも失われていることを報告した。飛行司令官はCAPCOMに対し、管制室がタイヤの圧力の喪失について検討中であることと、飛行制御チームが最後の会話を聞き取れなかったことを乗組員たちに伝えるよう指示した。
午前8時59分32秒（EI+923）、機体の破壊に関する機長の発言が録音された。「了解。あー、バ…（ここで録音が途絶える）」。これが管制室が飛行士と交わした最後の会話であり、また最後の録音であった。
午前8時59分37秒（EI+928）、機体の操縦に必要な油圧が完全に失われた。このとき操縦室内には警報音が鳴り響き、飛行士たちは深刻な事態が発生していることに気づいていたはずであった。
午前9時00分18秒（EI+969）、テキサス州ダラス周辺で、機体が無数の破片に分解し複数の飛行機雲が東に向かって尾を引いて行く光景が地上から目撃され、また録画された。管制室はこの時点では信号が送られてこなくなったことに対する懸念はあったものの、重大な事故が発生したことを自覚していなかった。午前9時00分18秒まで船内の気圧は正常で、乗組員はまだ意識があり事態に対処していた可能性がある。
午前9時05分、テキサス州中北部、特にタイラー付近の住人が、「ドーン」という衝撃音とともに微弱な振動を感じ、ダラス東部の快晴の空の中に破片が軌跡を描いていくのを目撃したと報告した。
午前9時12分39秒（EI+1710）、シャトルが空中分解したという報告を受け、飛行司令官は緊急事態（機体が喪失したことを意味する）を宣言し、破片が飛散した地域の捜索救助隊に協力を依頼した。また彼は地上指揮官（Ground Controller, GC）に対し、「GC、こちら管制室。すべての出入り口を閉鎖せよ」と命じた。2分後、管制センターは緊急時対応を実施し、すべての人間は管制室に出入りすることが許されなくなった。また飛行司令官は後の調査のためにすべての飛行データを保存した。
哥伦比亚号航天飞机（英文：STS Columbia OV-102），美国国家航空航天局（NASA）所属的航天飞机之一，是美国第一架正式服役的航天飞机。
哥伦比亚号航天飞机于1981年4月12日首次发射，该机总长约56米，翼展约24米，起飞重量约2040吨，起飞总推力达2800吨，最大有效载荷29.5吨，其轨道飞行器可重复使用100次。航天飞机的核心部分轨道器长37.2米，每次飞行最多可载8名宇航员，飞行时间7～30天。航天飞机集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身，能像火箭那样垂直发射进入空间轨道，又能像卫星那样在太空轨道飞行，还能像飞机那样再入大气层滑翔着陆，是一种新型的多功能航天飞行器。
2003年2月1日，哥伦比亚号航天飞机在执行代号STS-107的第28次任务后，重返大气层的阶段中与控制中心失去联系，不久后被发现在得克萨斯州上空爆炸解体，机上7名航天员全数罹难。
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