気象学1

気象学について学んだことを忘れないようにノートしておきます。

・なぜ低気圧の付近で天気が悪くなるのか?

・低気圧・高気圧とはどういうものなのか?

気圧が低いから低気圧、高いから高気圧、といったように単純に振り分けられるものではない。
1034hpで低気圧のところもあれば1018hpで高気圧となるところもある。
周囲の気圧と比べて高いか低いかで相対的なものである。

・なぜ相対的なものなのか?
→ 周囲と比べて気圧が高いか低いかが天気に大きく関係してくるため

一般的に上空で吹く風は等圧線に沿って平行に吹く
→ 気圧傾度力とコリオリの力のバランス

地表付近で吹く風は地表面から摩擦力を受けるため

気圧傾度力=気圧が高いほうから低い方へ向かう向き
北半球の場合、コリオリの力は風の向きと直角の右向き
摩擦力は風を押さえる向き=風向と逆方向

このような風を摩擦風と呼ぶ

・低気圧の付近ではどのように摩擦風が吹くのか?
→ 反時計回りで中心に向かっていく (水平収束という)
水平収束があると中心に向かった風はどちらかに逃げて行かなくてはならない。
下には地面があるので逃げられない
→ 上に逃げる → 上昇気流発生 → 雲ができる → 天気が悪くなる傾向

台風や熱帯低気圧と温帯低気圧の違い
→ エネルギー源が違う

台風や熱帯低気圧のエネルギー源
→ 海から供給される水蒸気の潜熱エネルギー

温帯低気圧のエネルギー源
→ 有効位置エネルギー(取り出すことが可能な位置エネルギー)

温帯低気圧は水平方向に温度差があるところで有効位置エネルギーの解放により得られたエネルギーで発達して行く

温帯低気圧の構造

寒冷前線
冷たい空気から暖かい空気へ風が流れる
→ 狭い範囲で強い雨が降りやすい

温暖前線
暖かい空気から冷たい空気へ風が流れる
→ 広い範囲で雨が降りやすい

上空の気圧の谷は地上付近の低気圧より西側に存在する傾向がある。

中緯度地域では温帯低気圧と移動性高気圧が偏西風の流れに沿って西から東へ移動して行く。

・どのようにして低気圧ができるのか?
→ 傾圧不安定によって形成

温帯低気圧ができやすい地域
→ 南北方向に温度差がある地域 → 上空ほど偏西風が強い(ジェット気流)
→ 傾圧不安定現象

傾圧不安定がどのようにして起こるのか実験


丸い容器の一番外側にお湯。これが暖かい空気。
その内側には普通の水。これが大気の様子。
一番内側に冷たい氷水。これが冷たい空気。
普通の水には大気の流れが分かるようにアルミを浮かべる。
このアルミがどのような動きをするのかを見る。
地球が自転するのを考慮して装置を乗せた台を反時計回りに回転させる。


低回転時はアルミは同心円状に反時計回りに動く。
→ 低緯度での大気の流れ


さらに回転を上げるとおむすびのような流れに。
→ 中緯度での大気の流れ


さらに回転を上げると5方向に蛇行した流れになる。
→ 高緯度での大気の流れ

中・高緯度では傾圧不安定になる
→ 温帯低気圧の発生

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