大気境界層とは?(大気境界層1)

大気境界層の役割

スカイツリーより高く、箱根山より低いあたりまでの大気を大気境界層といいます(定義が違う!)

前回の記事で大気の鉛直構造のおおまとめの図を載せました。その図の右側部分に大気境界層の3層構造を表現しました。

そもそも大気境界層とは何でしょうか?考えていきます。上の図を参照してください。

1.大気境界層と自由大気層

大気境界層

● 地表面における摩擦や熱の影響を受ける層

● 地上風が吹く

自由大気層

● 地表面における摩擦や熱の影響をほとんど受けない

● 地衡風が吹く

2.厚さ

図にあるように大気境界層の平均的な厚さは高度1kmほどです。

この数字は様々な条件によってかなり異なってきます。そのうちの幾つかを挙げると

 緯度:熱帯地方では2kmほどになる

 風:風が強い時は高度3kmほどになることもある

 日変化:日の出後は大きくなり、日没後は小さくなる

 対流活動:活発な時は大きくなる

3.区分

大気境界層は3つの層に分けられます。地上に近い方から

接地層

● 地表面に接し、高度は 数十m(10m から 100m)くらいまで

● 摩擦力の影響を強く受ける。

摩擦層

● 接地層の上の大半を占める

● 摩擦力は高度とともに減少する

移行層:最上部の 200m ほどの厚さ

4.役割

地上付近の熱・水蒸気・運動量の鉛直輸送

大気境界層では、地表面の起伏や温度の不均一によって乱流乱渦が発生します。それによって効率よく熱や水蒸気を鉛直方向に輸送します。

乱渦や乱流については別の機会に取り上げるつもりです。