気象を論ずる場合

最大の関心事は、「雨」です。この「雨・降水現象」を旗印として、
すべての理論・意識をそこへ参集させることが大事です。

Last Updated:1997-11/25,12/16,2000-3/15

基本的な図式は、この様になります。

          ＋−−Ａ−−−−−−−−Ｂ−−−Ｃ−−−Ｄ−−−−Ｅ−−−＋
　        ｜　　水蒸気を含んだ -->上昇-->水蒸気-->水蒸気-->降水　 　｜　　Ｆ
      +-->｜　　大気の移動               で飽和   凝結          　　｜---->+
      |   ＋−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−＋     |
      |                                                                    |
      +-----------<-----------------循環する---------------------<---------+
すなわち、

    降水現象は、大気循環の一連の過程の重要な部分を占めます。

  　Ａ．先ず、大気の移動を考える。特に境界層よりも上空の高層大気の運動を考えます。
　　　　地上の気象状況は、上層の大気の状況の影響を強くうけるものとします。
        大気の温度差、地球の回転(ｺﾘｵﾘ力)、地球の重力(静水圧平衡)により
　　　　大気を移動させる力が生じます。
        この結果、−−−＞大気の南北温度差は、大気の密度差を生じ、
                              南北に気圧傾度が発生し、大気が南北に移動する。
　　　　　　　　　　　　　これに地球の時点が加わり、
                              東西流の要素が入り込んで来る。偏西風波動となる。
　　　　　　　　　　　　　波動は、大気に正負の回転を生じ、
                              高気圧・低気圧の発生につながる。　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　風(地衡風)が発生し、(渦度)が計算されます。

　　Ｂ．以上で大気の水平方向のあらましの説明は出来ると思います。

　　　　難しいのは、何故上下方向の大気の移動が生じるか、です。
        −−−＞傾圧不安定理論の登場となります。
        この理論のお蔭で、　
                高気圧・低気圧からの風の吹き出し・吹き込みが（水平方向の大気の移動が）
        垂直方向の上昇流(鉛直p速度)へと変化すること、につなげられます。
　　　　この時、この大気が水蒸気を上層へ運搬します。
　　         　（大気を上昇させる力として、外力によるエネルギーおよび、
　　　         　内部エネルギーのいずれかを必要とします。）
　　　　寒気移流は大気の上昇のための運動エネルギーをあたえ、
                         暖気移流は大気に潜熱と顕熱を与える こととなりますが、
                         これらが大気の上下運動の発端になるものとは、考えにくいです。
　　　        この辺り、ニワトリが先か、卵が先かの議論に陥り易いところです。
                         ものごとを良く整理し、考えることが大事です。

（(エマグラム)を描くことにより、大気の上下運動の消長のための理解が容易になります。）


　　Ｃ．大気の温度・圧力が低下し、ある値となれば、
　　　　その大気は含まれていた水蒸気で飽和されます。
　　                　　（下層の(相当温位の移流)に着目して下さい。
　　　　　水蒸気を含んだ大気の「移流」がゼロか、プラスか、マイナスか、
　　　             　　　によって気象現象の変化の消長がきまります。）　
　　　　（大気の(成層が不安定)な場合、上昇流が継続します。）

　　Ｄ．温度・圧力が、さらに低下すれば飽和水蒸気は凝結します。
                         凝結熱が上昇流を強化します。
        水蒸気の補給が継続される限り、積乱雲として上方へ発達します。
 
                        (降水現象が継続することと、対流現象が継続することとは、
                         意味がことなりますので注意して下さい。)

　　Ｅ．拡散過程、併合過程を経て降水となります。

 　 Ｆ．こうして上昇流は、大気の連続性と対流圏界の存在により
                          永久上昇は出来ず、下降流となり循環します。
        この循環のもともとの原動力は、南北温度差と水蒸気の存在でした。
                          この二者の1つがかけると現象は衰退します。
        あるいは、現象は「安定化」の方向へ向かう、といっても良いでしょう。
        さらには、大気は静的に平衡な状態に向かう、といっても良いでしょう。

     このように大気は、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ａ　と循環します。


上記のストーリーは、格別なものではないですが、
ご自分でこの様なものを作ってみて下さい。


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