気象の理論  AZure QuickLink 詳細リンク MeteoSurf
   
天気図における気象要素 (前線)の解説

風向・風速 : 鉛直p速度 : 渦度    : 前線    : 
高度     : 気圧     : 温度    : 湿数    : 
相当温位  : エネルギー線図 気象要素とデータ源 大気の立体構造 プリミティブ方程式
   Last Updated : 12/23

    前線 : 

大気の収束域を表す。     気象要素(風向・風速、気温、相当温位・湿数)の急変域でもある。     前線面を境にして異なった性質の大気塊が面接触し、     天気の変化が激しい。     上昇流をも暗示し、天気予想のための重要な気象情報です。      急激な天気の変化の推定に結びつけます。
 

前線 ZENSE.GIF (500x300ピクセル)
前線は定義により、大気の密度が変化している所に描かれます。
    ΔP=ρRΔT
から密度を数値として捉えることが理論上可能ですが、実務上は天気図には表現されていません。

代用特性として、風向・風速、気温、相当温位・湿数を適宜用いて、
それらの密集している部分〈急変している部分)
を連ねて前線としているのでしょうか(この辺り、筆者の想像です)。

逆の発想で、もし前線が天気図上に描かれていれば、その付近では
風向・風速、気温、相当温位が密集していることとなるでしょう。

気温や相当温位が密度ρの代用になることは、式の関係より容易に分ります。
また、湿数 T−Td は温度表現そのものです。よって上式の関係に帰着します。

さて、風向・風速は何故、密度ρの代用となり得るのでしょうか。
水平方向の速度差・風向差による大気密度の差は、観測できないくらい小さいものではないでしょうか。
速度差は〈速さの変化がなくても)、
速度ベクトルの水平成分(水平面への射影)を見て分りますように、
上昇流となるところで風速が変化しています。その付近では地表に近い層の大気密度は大で、その上の
層の密度は相対的に小さいと考えられます。よって速度差のある所には前線が推定されます。

風向差は、風向を生じる原因となる大気塊が
その背後に存在することを暗示しています。
通常、性質の異なる大気が接します。その性質とはもっぱら気温(従って密度)を指します。
よって、その近傍に前線が形成される事となります。


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