一般知識の知識

これまで学んだ「地衡風」や「傾度風」は、地球規模や天気図スケール（数百km〜数千km）の風でした。そこでは、地球の自転による「コリオリ力」が主役の一つでした。しかし、竜巻のように、ごく狭い範囲でグルグルと回転する風の場合、話が変わってきます...

前回の「地衡風」は、等圧線が直線の場合の風でした。しかし現実には、等圧線は円形に曲がっていることがほとんどです。このとき、地衡風の2つの力（気圧傾度力・コリオリ力）に加えて、「遠心力」が無視できなくなります。1. 傾度風とは傾度風とは、「気...

天気図を見ると、風は等圧線に沿って吹いていることが多いことに気づきます。「気圧傾度力は低気圧の方へ向かう力なのに、なぜ風は吸い込まれずに横（等圧線平行）に吹くのか？」その答えが、気象学の理想的な風のモデルである地衡風（ちこうふう）です。上空...

「風」とは、空気の塊が動く現象のことです。ニュートンの運動方程式（$F=ma$）の通り、物体が動いたり曲がったりするには、必ず何らかの「力」が働いています。気象学において、空気塊に作用する主な力は以下の4つです。これらが釣り合うことで、地衡...

「地上にある $20^\circ \text{C}$ の空気」と「上空 $5000\text{m}$ にある $-10^\circ \text{C}$ の空気」、どちらが熱エネルギーを持っているでしょうか？単純に温度計の数字（気温）だけを見...

「雲ができるとき、なぜ空気は上昇するのか？」「なぜ積乱雲まで発達する場合と、すぐに消えてしまう場合があるのか？」これを理解する鍵が、気温減率と安定度です。ここでは、空気が上昇するときにどれくらい冷えるか（断熱減率）と、それによって決まる大気...

前回までの熱力学では、空気そのものの性質（温度や体積の変化）を学びました。今回からは、大気中に働く「力」の釣り合いについて見ていきます。その第一歩が静力学平衡（せいりきがくへいこう）です。「なぜ、空気は重力で地面にペシャンコに張り付かず、か...

前回の「気体分子の挙動」では、理想的な気体の振る舞い（ボイル・シャルルの法則）を学びました。今回は、より現実に即した気体の性質と、エネルギーの出入りを規定する「熱力学第一法則」について解説します。特に「気体定数」と「比熱」は、計算問題で頻繁...

高気圧や低気圧、雲の発生などの現象を理解するには、まず空気を構成する分子たちが、温度や圧力の変化に対してどのように振る舞うかを知る必要があります。1. 大気の分子組成地球の大気（乾燥空気）は、いくつかの気体が混ざり合った混合気体です。その割...

前回の「放射の法則」では、物体がその温度に応じてエネルギーを出す仕組みを学びました。今回は、実際に太陽から届くエネルギー（太陽放射）と、地球が宇宙へ出すエネルギー（地球放射）が、大気の中でどのようにやり取りされているかを詳しく見ていきましょ...