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セルフ塾は閉めましたが、そのままの名前でブログを続けます。独学,独習。教わるより,学ぶを重視。 セルフラーニングの方法,英語,数学などの情報を発信するつもりです。

中学生のための「地上の偏西風」
 前の記事では、上空での偏西風、ジェット気流について書きました。

 この記事では、中学生にでもわかるように、地上での偏西風について書きます。

 ただその前に、コリオリの力、そして、前回のジェット気流については読んでください。


中学生のための「コリオリの力 」


中学生のための「偏西風、ジェット気流」


 そのことを理解したうえでの説明になります。

 まず赤道付近では、空気が温かいので、上昇気流が起こります。そして北極または南極に向かって空気が流れます。

 北半球でのことを考えます。

 北極に向かった向かう風は、コリオリの力を受けて、右へ右へと曲って行きます。

 そして北緯30度のところで、これ以上は北に行けなくなります。
緯線と同じ方向を向いているからです。
jet2.jpg

 このことは前のジェット気流のところでも、書きました。

 さて、最初、赤道上で暖められて上昇し、北緯30度のところまできた空気も、上空で冷やされています。

 北緯30度の地点で下降気流に変わるのです。

 そして地上まで達すると、赤道にむかって、つまり南に向かって空気が移動します。

 この動きはコリオリの力を受けているので、北東の風になります。

 これが貿易風といわれるものです。偏東風ともいわれます。
 東から吹く風だからです。

 このように、赤道(緯度0度)の地点で上昇、北に向かい、北緯30度で下降、そして南に向かうという、空気の循環ができるのです。
hensei1.jpg

 さて、今度は北極の方を見てみます。北極の空気は冷たいので、下降気流として地上に降りてきます。

 そして南の方に向かって吹いていきます。しかし、この風もまたコリオリの力を受けて、右へ右へと曲がっていきます。

 そして北緯60度のところで、これ以上南の方にいけなくなります。緯線にそった方向に向いているからです。
hensei2.jpg

 ここで進めなくなった空気は上昇気流と変わります。

 そしてまた上空で北極の方に向かって進みます。

 このように、北極(北緯90度)の地点で下降、南に向かい、北緯60度で上昇、そして北に向かうという、空気の循環ができるのです。
hensei3.jpg

以上理解できたでしょうか。

 さて、今度は、2つの循環の間、北緯30度と60度の間です。

 北緯30度のところでは、赤道から来た空気が下降気流を作っています。

 北緯60度のところでは北極から来た空気が上昇気流を作っています。

 この上昇気流と下降気流によって、北緯30から北緯60度のところで、また別の空気の循環ができるのです。

 つまり、北緯60度のところで上昇気流となり、その空気が南の方に向って進みます。そして北緯30度のところで赤道から来た空気とぶつかり、下降気流になります。

 そして地上に降りた空気は北にむかって移動します。このようにここでも空気の循環ができます。
hensei6.jpg

 ただ、この空気もコリオリの力を受けて、右へ右へと曲がっていきます。

 地上の北緯30度の地点で起こった風は、北東に向かって進むのです。

 西の方から吹く風です。これが地上における偏西風となるのです。

 このように、赤道付近で作られた空気の循環と、北極付近で作られた空気の循環によって、北緯30と北緯60度の中緯度のところでは、空気の循環ができるのです。
hensei5.jpg




 さて、前回に続いて、ここに書いたこともネット上のページをあちこち読んで理解したものです。
 もし間違いがあったらご指摘下さい。



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中学生のための偏西風、ジェット気流
 これから、中学生でもわかるように偏西風、ジェット気流についての説明を書きます。

 ただ、僕はその方面の専門家ではありません。
 ネット上をあちこち参考にして、僕が理解したことを書きます。
 丁寧にやさしく書かれているページが見当たりません。その断片を読み取り、僕なりに理解しました。
 間違えてるところがありましたら、ご指摘お願いいたします。

 さて、偏西風については、コリオリの力の理解が必要です。次のページを読んで理解して下さい。

中学生のための「コリオリの力 」

 陸風、海風で説明したように、暑いところでは上昇気流が起こり、冷たいところで下降気流が起こります。

 そして、空気が循環して風が吹きます。

 地球レベルで見てみましょう。

 赤道付近は暑いですね。そして北極や南極はとても寒いです。

 だから、空気は赤道付近で上昇し(上昇気流)、上空では北極、南極に向かって風が吹きます。

 そして、赤道の地上付近では、赤道にむかって風が吹きます。

 一方、北極や南極は寒いので、下降気流が起こります。空気が下にさがってくるのです。

 そして地上では北極、南極から赤道方向に向かって、風が吹き出します。上空では、北極、南極に向かって風が吹きます。

 ここまでは問題ないですね。

 さて、北極の上から地球を見おろした図を考えてみます。
jet1.jpg

 上空では、赤道付近から北極に向かって風が吹きますね。

 しかし、コリオリの力を受けて、風は右に右に曲がっていきます。
jet2.jpg

 図のようになります。これは大丈夫ですね。

 赤道付近からは、あちこちから北極に向かって風が吹き出し、すべてコリオリの力を受けて、右に右に曲がっていきます。

 次の図のようになります。
jet3.jpg

 するとどうでしょうか。途中で風がすべてつながり、西から東にむかって風の流れができます。
jet4.jpg

 これが ジェット気流、偏西風です。
 年中、西から東に風が吹いているのです。

 この風は、およそ北緯30度上空にあります。

 このジェット気流は図のようにきれいな円ではなく、かなり蛇行をしています。

 それがなぜなのか、僕もよく知らないし、偏西風がなぜ西から吹くのかについては理解できたので、そこにはふれません。

 以上、北緯約30度地点の上空では、常に西向きの風が吹くということが理解できたでしょうか。

 なお、偏西風とは、常に西から東へ吹く風です。季節に関係なく年中同じ方向に吹きます。

 その偏西風が、上空で起こるのがジェット気流です。ジェット気流は偏西風の一つだ、と僕は理解しています。


 次回は、地上で吹く偏西風について書くつもりです。

参考にしたページ、主なもの

NHK高校講座 | 地学 | 第34回 大気と海洋 大気の大循環


へんせい‐ふう【偏西風】
中緯度地方の上空を取り巻いて一年じゅう西から東に吹く風。南北両半球にあり、上空ほど速度を増し、圏界面付近では、その中に幅が狭く風速の特に大きいジェット気流が形成される。
[ 大辞泉 提供:JapanKnowledge ]



偏西風(へんせいふう、英語:Westerlies)とは中緯度においてほとんど常時吹いている西寄りの風のこと。地表付近においては亜熱帯高圧帯(中緯度高圧帯)から極側に吹き出す風がコリオリの力によって東向き(西寄り)となり偏西風となる。
また、赤道付近の大気は極付近の大気よりも暖められているため、静水圧平衡の関係より上層においては赤道が高気圧、両極が低気圧となっている。このため地衡風の関係により中緯度上層においてもやはり東向きの風が吹き偏西風となる。
(ウィキペディア)





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