西に傾く渦管(傾圧不安定波16)

西に傾く渦管

傾圧不安定波と温帯低気圧がセットになっているのなら、上層の気圧の谷の真下に温帯低気圧があるはず・・と言いたいところですが、発達中の低気圧の場合は真下より東に偏っています。

同じように地上の移動性高気圧は上層の気圧の尾根の東に偏っています。

どうしてこうなるか?私もいろいろ調べましたが、今一つ「分かった!」という説明を見つけることができないでいます。

それも気持ち悪いので、自分なりに考えてみました。この先もっと正確な理解が得られたら修正します。

1.前回までの復習

ここ何回かに分けて傾圧不安定波による熱輸送のサイクルについて考慮してきました。その全体像のイメージ図を再掲します。

傾圧不安定波による熱輸送サイクル 渦管

前回の記事では偏西風波動(傾圧不安定波)について次の点を学びました。

◎ 偏西風が気圧の尾根から谷に向かう途中に収束域があり下降気流が生じる

◎ 偏西風が気圧の谷から尾根に向かう途中に発散域があり上昇気流が生じる

そのことを踏まえた上で、今回は傾圧不安定波と温帯低気圧の位置関係に焦点を合わせて考えます。上記図の淡い緑で囲まれた部分です。

下の図はそのことをイメージした図です。ひとつづつ説明していきます。

西に傾く渦管

2.はじめに

● この図は大気の鉛直図です。下の緑の部分が地上で、上に向かって高度が上がって行きます。図の左側が西、右側が東です。水平方向に対して鉛直方向を誇張して描いてあります。

● 上部の曲線は水平面における偏西風の蛇行を示しているのではなく、上層の偏西風が吹いている付近の等圧面を示しています。

● 盛り上がったところが気圧の尾根(リッジ)、下がったところが気圧の谷(トラフ)です。

3.気圧の尾根と移動性高気圧

● 図にあるように気圧の尾根の東側に風が収束する場があり、ここから寒気が下降して行きます。

● 下降気流は地上付近で高気圧を作ります。

● よって上層の気圧の尾根から見ると下層の気圧の尾根、つまり高気圧は東側にずれています。

● 別の言い方をすれば、地上の高気圧と上空の気圧の尾根とを結ぶ気圧の尾根の軸は高度が増すに連れて西に傾いています。

西に傾く渦管

4.気圧の谷と温帯低気圧

● 上層の気圧の谷の東側には風が発散する場があります。

● 地上の低気圧からの暖気の上昇気流が、この発散場に引き寄せられます。

● よって上層の気圧の谷から見ると地上の低気圧は東にずれています。

● 別の言い方をすれば、地上の低気圧と上空の気圧の谷を結ぶ気圧の谷の軸は高度を増すにつれて西に傾いています。

● 低気圧の中心軸のことを渦管と呼びます。ですから渦管が西傾するとも表現できます。

このような構造から地上の高気圧・低気圧から見ると上層の気圧の尾根・谷は西にずれていると私は理解しました。

また、「気象学のキホンがよ~くわかる本」の解説を噛み砕くとこうなります。

● 低気圧の前面は暖気であるため層厚が厚くなる

● 低気圧の後面は寒気であるため層厚が薄くなる。

● この層厚の厚さの違いによって、低気圧の中心軸である渦管が傾く

もう少しで理解できそうな気がしますが、これ以上深追いするのはやめておきます。

温帯低気圧の発達には温度移流(寒気移流・暖気移流)が深く関わっています。その点を次回のテーマにする予定です。

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