「低気圧が近づくと雨が降る」

それはわかっていても、低気圧とはどんなもので、なぜ雨が降りやすいのか、どんな種類があるのか、そこまでは知らない人も多いと思いのではないでしょうか?

そこで、その低気圧について、わかりやすく説明してみましょう。

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低気圧とは?

低気圧というのは、周囲より気圧が低い部分を差します。

気圧というのは、大気の圧力で「ヘクトパスカル」で表されるものです。

≫≫ヘクトパスカルとは? 気圧の単位を簡単に説明

周囲よりも低ければ低気圧なので、周囲の気圧が高ければ1気圧(1013ヘクトパスカル)よりも気圧が高い低気圧もあり得るのです。

低気圧で雨が降る理由

低気圧で雨が降る理由は『台風の目とは? 中心だけ晴れる仕組みを説明してみた』という記事でも説明しましたが、もう一度簡単におさらいしておきます。

低気圧は周囲より気圧が低くなっています。

空気は気圧が高いところから低いとことに移動するので、低気圧に向かって風が流れ込むことになります。

低気圧

流れ込んだ空気は行き場を失い、上に向かう上昇気流になります。

台風断面

上空に行くほど温度が低くなるので、上昇気流の中の湿気が低温になることで、結露して雲ができ、雨が降るのです。

低気圧はなぜ安定して存在するのか

実は、上の説明はかなり不十分です。

低気圧に向かって空気が流れ込むのは間違いありません。

その後に「行き場をなくして上に向かう」ため、上昇気流になるという部分が言葉足らずで不正確なのです。

行き場をなくして上に向かうと言えば、周囲から空気が流れ込むことで、圧力が高くなって上に移動するというように受け取れます。

低気圧に空気が流れ込んで圧力が高くなったら、それは低気圧ではありません。

何かの拍子に圧力が低い部分ができても、そこに空気が流れ込むと消えてしまう、そんなものを低気圧とは呼ばないのです。

低気圧が存在できる理由

低気圧が存在するためには、気圧が低い状態を保つような機構が必要です。

そのためには、上昇気流が上に引っ張るような力が働いていないといけません。

空気が集まるからに向かうというより、上から空気を吸い込んでいるという状況が必要です。

上昇気流を作る力

実は上昇気流を作り出す力は、常に働いています。

気温は地上に近いほど高く、上空に行くほど低くなっています。

そして空気は暖かいほど軽くなります。

地上付近の暖かい空気の一団が上空に昇ると、周囲の空気より軽く浮力で上に向かう力が働くのです。

何かのきっかけで、いったん上に向かう上昇気流ができると、この浮力で安定します。

液体を下から熱したときに起きる対流も同じ現象です。

上昇気流を作る力が足りない

でも、それだけでは、低気圧が存在するのには足りません。

上昇気流

上の図のように、直線状の上昇気流なら普通の浮力でも大丈夫です。

でも、低気圧のように四方八方から空気が流れ込む場合、入ってくる空気が多すぎます。

更に上昇気流を強くする要因がなければ、低気圧は安定して存在できません。

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低気圧を存在させる仕組みと低気圧の種類

低気圧は、その仕組みによって分類されています。

私たちに関係する低気圧とその仕組みを説明しておきましょう。

温帯低気圧

日本近辺で発生する低気圧は、温帯低気圧と呼ばれるものです。

温帯低気圧は、赤道付近からの暖かい空気と北極付近からの冷たい空気がぶつかることで生じます。

暖かい空気が冷たい空気とぶつかることで、暖かい空気の浮力が強くなるために低気圧を形成することができるのです。

ですから温帯低気圧は、暖かい空気と冷たい空気がぶつかる「前線」を伴うことが特徴です。

熱帯低気圧

熱帯低気圧は赤道に近い高温の場所で発生します。

上昇気流ができると、湿気が雲になることを説明しましたが、そのとき潜熱という熱を発生します。

潜熱が大きければ、上昇気流の温度が上がり、浮力が大きくなります。

暖かい海の上は湿気が多く、そのような海上では極端に湿った空気が風として流れています。

それが、上昇気流になると、雲ができるときの潜熱が極端に大きくなり浮力が大きくなって低気圧ができるのです。

温帯低気圧は暖気と寒気によって形成されるもの、熱帯低気圧は暖気のみで形成されるもので、浮力を大きくする機構が違うのです。天気図

台風とは?

台風は、風速が1秒間に17.2メートルを超える熱帯低気圧のことを差します。

熱帯で発生した熱帯低気圧が、暖かい海の上を北上してきて風速17.2メートルを超えると台風と呼ばれるのです。

台風の消滅

台風が台風でなくなるとき、台風が消滅したと呼びます。

台風は「風速が1秒間に17.2メートルを超える熱帯低気圧」でした。

その台風が台風と呼べなくなる機構には2種類あります。

  1. 風速が17.2メートル以下の熱帯低気圧になったとき
  2. 熱帯低気圧ではなく、温帯低気圧になったとき

の2つです。

1の場合は、勢力が弱まっていることは確かです。

しかし2の場合は勢力とは関係ありません。

暖気だけで形成されていた低気圧が寒気団とぶつかり、暖気と寒気で形成される低気圧に変わっただけで、風速が低下したかどうかはわかりません。

台風が温帯低気圧に変わるるとき、「台風は温帯低気圧に変わりましたが、引き続き注意が必要です」といった注意情報が流れることが多いのはそのためです。

最後に

ここまで、わかったふうな口ぶりで説明してきました。

でも、空気の流れ、それも潜熱まで加わる場合なんて、実は難し過ぎてよくわかりません。

どんなときに低気圧が安定するのか、ちょっと計算してみるという訳にはいかないのです。

結局はシミュレーションで挙動をみる、それが唯一の方法です。


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