水分の移流

水分の移流とは、風によって水蒸気が水平に輸送される現象です。大気中の水蒸気、すなわち「水分」の測定と知識は、あらゆる気象要素、特に雲、霧、気温、湿度、温熱快適性指標、降水量の予測に不可欠です。水分の移流領域は、しばしば温熱の移流領域と重なります。^{[ 1 ]}

意味

移流の古典的な定義を用いると、水分の移流は次のように定義されます。

${\displaystyle Adv(\rho _{m})=-\mathbf {V} \cdot \nabla \rho _{m}\!}$

ここで、Vは水平風ベクトル、は水蒸気の密度です。しかし、水蒸気量は通常、再解析では混合比（質量分率）で、実務予報では露点（温度対部分蒸気圧飽和度、つまり100%に対する相対湿度）で測定されます。露点自体の移流は、水分の移流と考えることができます。 ${\displaystyle \rho_{m}}$

${\displaystyle Adv(T_{d})=-\mathbf {V} \cdot \nabla T_{d}\!}$

水分フラックス

混合比の観点から、水平輸送/移流は水分フラックスの観点から表すことができます。

${\displaystyle \mathbf {f} =q\mathbf {V} \!}$

ここでqは混合比である。この値を大気全体で積分すると、鉛直方向の水分輸送量の合計となる。

${\displaystyle \mathbf {F} =\int _{0}^{\infty }\!\rho \mathbf {f} \,dz\,=-\int _{P}^{0}\!{\frac {\mathbf {f} }{g}}\,dp\,}$

ここで、は空気の密度、Pは地表面の圧力です。右端の定義では、静水圧平衡近似を使用しています。 ${\displaystyle \rho }$

そしてその発散（収束）は、柱から水分を追加（除去）する 純蒸発散量（降水量）を意味します。

${\displaystyle PE-{\frac {\partial (\int _{0}^{\infty }\!\rho q\,dz\,)}{\partial t}}=-\nabla \cdot \mathbf {F} \!}$

ここで、P、E、および積分項は、降水量、蒸発散量、および可降水量の時間変化率であり、いずれも質量/(単位面積 * 単位時間)で表されます。液体の水の密度に適切な長さの単位変換係数を掛けることで、mmなどのより一般的な長さの単位に変換できます。

参照

• ハール（霧）
• 水循環
• 正の渦度移流

参考文献

1. 「水分の移流：850mb表面に沿って」ww2010.atmos.uiuc.edu . 2019年2月7日閲覧。

外部リンク

• 水分移流の説明
• 水分の移流を利用して天気を予測する