温度風の関係とは何か？簡潔にいえば・・
＜水平方向に温度差があるとき、上空に行くほど地衡風が強くなること＞ です。
でもそれだけだと、なぜ高度が上がると風が強くなるのか、その仕組みまでは分かりません。
その仕組みを理解できれば、ちょっとひねった問題が出ても慌てずにすむでしょう。さらに、その先にある「温度風」を理解するための基礎を身に付けることができます。
今回と次回は中緯度の大気を前提に温度風の関係を説明します。中緯度は傾圧大気ですが、傾圧大気で偏西風、さらに寒帯前線ジェット気流がなぜ生まれるのか、その理由に温度風の関係が深く関わっているからです。
以前の記事「層厚（そして温度風の関係）」でも温度風の関係について簡潔な説明をしているので参考にしてください。
今回は温度風の関係を理解する前段階として、気層の温度と地衡風の強さがどのように関連しているかを考察します。
１．温度風の関係とは何か
先に温度風の関係の説明を２つ挙げます。
▶ 易しい説明・・水平方向に温度差があるとき、上空に行くほど地衡風が強くなること
▶ 難しい説明・・気層の水平温度傾度と地衡風の鉛直速度傾度の関係
とりあえず、易しい方の説明が理解できれば先に進むことができるでしょう。でも、温度風の関係の理解が進めば、難しい方の説明の意味も分かるようになるはず。
ここからは気層の水平温度傾度と地衡風の水平速度（風速）の関係までを考察し、次回は地衡風の鉛直速度傾度について取り上げます。
２．水平温度傾度が地衡風を生じさせる
模式図「気層の温度から地衡風の風速まで」をご覧ください。真ん中の図は中緯度の大気の下層を西側から見た鉛直断面図です。
仮に地表付近の気圧を南北方向で変わらず1000hPa だとすると1000hPaの等圧面の高度は一定になります。また、上空700hPa の等圧面の高さが南北方向に傾斜しているとします。２つの等圧面に挟まれた気層の距離（厚さ）を層厚といいます。図にあるように中緯度では南から北に向かって層厚が小さくなっています。
ここから図の下側から時計回りで黒丸の数字の順に説明します（文字化け防止のため以下は１から７とします）。北半球を前提とし地球規模で考えます。
1 ＜緯度と気層の平均温度の関係＞（下段の中央）
水平方向でみると南が高温、北が低温となります。横軸を緯度、縦軸を気層の平均温度とすると水平温度傾度が分かります。
2 ＜気層の平均温度と層厚の大きさの関係＞
気層の平均温度が上がるにつれて層厚は大きくなっていきます。つまり正の関係があります。温度が上がると空気は膨張し上に伸びるからです。
３ ＜緯度と層厚の大きさの関係＞
上記２の関係から層厚は南から北に向かって小さくなることが分かります。
4 層厚の大きさと等圧面高度の関係
地表付近（気層の下側）の等圧面の高さが一定だとすると、層厚が大きいほど上空（気層の上側）の等圧面は高くなります。つまり、正の関係があります。
5 鉛直断面図と気圧傾度
最初に見た真ん中の図と同じですが、上空では南から北に向かって等圧面の高さは低くなっていきます。上空の同じ高度で比べると南から北に向かって気圧が低くなっていくことが分かります。
このようにして南北方向に気圧傾度が生じます。
気圧傾度があると地衡風が吹きます。地衡風については「地衡風 気圧傾度力＝コリオリ力（地衡風１）」をご覧ください。中緯度では西から東に向かう地衡風が吹き、これが偏西風となります。図の青い丸が地衡風を示しています。
6 気圧傾度と地衡風の風速の関係
気圧傾度が大きくなると気圧傾度力が大きくなり、気圧傾度力と比例して地衡風の風速も大きくなります。
7 水平温度傾度と地衡風の風速の関係
ここまでの流れの最初と最後を比較すると、水平温度傾度と地衡風の風速には正の関係があると結論できます。つまり、気層の平均温度の水平温度傾度が大きいほど地衡風の風速も大きくなるということです。
３．水平温度傾度と地衡風の風速との関係
以上の流れをまとめてみるとこうなります。
◇ 気層を南北方向で考えると
南の方が温度が高い
⇒ 南の方が層厚が大きい
⇒ 南の方が気圧が高い
⇒ 東向きの地衡風（偏西風）が生じる
最初と最後を結びつけると、南北の温度差によって地衡風が生じる
◇ 気層に関連する傾度を中心に考えると
水平温度傾度
⇒ 層厚の大きさの傾度
⇒ 気圧傾度
⇒ 地衡風の風速
最初と最後を結びつけると、地衡風の風速は水平温度傾度によって決まる
ここまでは一つの気層に限定して考えました。では、上空に向かって気層が積み重なっていったら地衡風の風速はどうなるでしょうか？次回、そのことを考え温度風の関係に結びつけます。