圧力システム
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北米の気圧配置図

気圧システムとは、海面気圧の分布におけるピークまたは小康状態のことで、総観規模の天気の特徴です。海面での地表気圧は最小限に変化し、最低値は 87 キロパスカル (26 inHg)、最高値は 108.57 キロパスカル (32.06 inHg) と計測されています。高気圧と低気圧は、大気の温度差、大気と海洋および湖沼内の水温の差、上層の擾乱の影響、およびその地域が受ける太陽熱や放射冷却の量などの相互作用により発生します。気圧システムにより、天候は局所的に変化します。低気圧は雲や降水を伴い、一日を通して気温の変化が最小限に抑えられます。一方、高気圧は通常、乾燥した天候で晴天がほとんどで、夜間の放射が多く日中の日照が多いため、一日の気温の変化がより大きくなります。気圧システムは、気象学の分野では地表天気図の中で分析されます。

低気圧

温帯低気圧がアイスランドの南西海岸沖で渦巻いている。

低気圧域とは、海面気圧が周囲の気圧よりも低い領域です。低気圧は、対流圏上層で発生する風向発散域の下に形成されます。[ 1 ]低気圧域の形成過程はサイクロン生成として知られています。[ 2 ]大気力学の分野では、上空の風向発散域は以下の2つの領域で発生します。

これらの谷の上空で発散する風は、その下の対流圏内で大気の揚力を引き起こし、上昇運動が重力の力を部分的に打ち消すため、地表の気圧が低下します。 [ 3 ]

低気圧は、砂漠やその他の陸塊の上空で日照量が多くなることで局所的に加熱されることによって形成される。局所的に暖かい空気の領域は周囲よりも密度が低いため、この暖かい空気が上昇し、地球の表面のその部分付近の大気圧を低下させる。[ 4 ]大陸上 の大規模な低気圧は、モンスーン循環を駆動する圧力勾配を作り出すのに役立つ。 [ 5 ] 低気圧は、暖かい水上で組織化された雷雨活動によっても形成されることがある。[ 6 ]これが熱帯収束帯 に合わせて熱帯地方で発生すると、モンスーントラフと呼ばれる。[ 7 ] モンスーントラフは8月に北限に達し、2月に南限に達する。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 対流性低気圧が熱帯地方で明確な循環を獲得すると、熱帯低気圧と呼ばれる。[ 6 ] 熱帯低気圧は世界中で年間を通してどの月でも発生する可能性がありますが、11月には北半球でも南半球でも発生する可能性があります。[ 11 ]

低層の風が地表低気圧に収束することで生じる大気の上昇気流が雲をもたらし、降雨をもたらす可能性がある。[ 12 ]低気圧域の曇り空は、日中の気温変動を最小限に抑える働きをする。雲は太陽光を反射するため、入射する短波太陽放射が少なくなり、日中の気温が低くなる。夜間には、地表からの熱エネルギーなど、出ていく長波放射に対する雲の吸収効果により、どの季節でも日中の最低気温がより暖かくなる。低気圧域が強いほど、その付近で経験する風が強くなる。 [ 13 ]世界中で、低気圧はチベット高原とロッキー山脈の風下側に最も頻繁に発生している。[ 14 ]ヨーロッパ、特にイギリスとオランダでは、繰り返し発生する低気圧は通常、低気圧として知られている。竜巻以外の気圧の記録上最低は、 1979年10月12日に西太平洋で発生した台風ティップのときに記録された870ヘクトパスカル（26 inHg）である。 [ 15 ]

高気圧

オーストラリア南部の高気圧の衛星画像。雲が晴れていることが分かる[ 16 ]

高気圧は、地表での風の弱さと対流圏下層部での降下と関連することが多い。一般的に、降下は断熱加熱または圧縮加熱によって気団を乾燥させる。[ 17 ]そのため、高気圧は典型的には晴天をもたらす。[ 18 ] 日中は太陽光を反射する雲がないため、短波太陽放射の入射量が増え、気温が上昇する。夜間は雲がないということは、外向きの長波放射（つまり地表からの熱エネルギー）が吸収されないことを意味し、すべての季節で日中の最低気温がより低くなる。地表の風が弱くなると、高気圧直下で発生する降下によって、尾根下の市街地で粒子が蓄積し、広範囲にわたる煙霧が発生する可能性がある。[ 19 ] 低層の相対湿度が夜間に100％近くまで上昇すると、霧が発生する可能性がある。[ 20 ]

北半球の高緯度から低緯度へと移動する強いが垂直方向に浅い高気圧は、大陸性北極気団と関連している。[ 21 ] 低く急激な温度逆転により、口語的には高気圧性の暗黒と呼ばれる持続的な層積雲または層雲の領域が発生することがある。高気圧によってもたらされる天候の種類はその発生源によって異なる。例えば、アゾレス諸島の高気圧の延長は、基底部が温められ、暖かい海上を移動する際に水分を閉じ込めるため、冬に高気圧性の暗黒をもたらすことがある。北で発生し南に伸びる高気圧は、晴天をもたらすことが多い。これは基底部が温められるのではなく冷やされるためであり、雲の形成を防ぐのに役立つ。地球上で記録された最高気圧は、2001年12月19日にモンゴルのトンソンツェンゲルで測定された1,085.7ヘクトパスカル（32.06 inHg）である。 [ 22 ]

地上天気図

熱帯太平洋の流線型解析

地上気象解析は、高気圧と低気圧の位置、および前線帯などのさまざまな総観規模のシステムを示す天気図の一種です。これらの地図には、等温線、つまり等温度線を描くことができます。等温線は通常、好ましい温度間隔で実線として描かれます。[ 23 ]等温線 は温度勾配を示し、大きな温度勾配の暖かい側にある前線を見つけるのに役立ちます。凍結線をプロットすることにより、等温線は降水タイプの決定に役立ちます。 熱帯低気圧、流出境界、スコールラインなどのメソスケール対流システムも地上気象解析で解析されます。

これらの地図では等圧線解析が行われ、平均海面気圧が等しい線が描かれます。最も内側の閉じた線は、気圧場の相対的な最大値と最小値の位置を示します。最小値は低気圧域、最大値は高気圧域と呼ばれます。高気圧はHで示され、低気圧はLで示されます。低気圧の細長い領域、つまり谷は、谷の軸に沿って太い茶色の破線でプロットされることがあります。[ 24 ]等圧線は、馬緯度 から極方向への地表境界を配置するためによく使用され、流線解析は熱帯地方で使用されます。[ 25 ] 流線解析は、風と平行に向いた一連の矢印で、特定の地理的領域内の風の動きを示します。C は低気圧の流れまたは低気圧の可能性のある領域を示し、A は高気圧の流れまたは高気圧の可能性のある位置を示します。[ 26 ] 合流する流線の領域は、熱帯および亜熱帯内の剪断線の位置を示しています。 [ 27 ]

参考文献

  1. ^ Joel Norris (2005年3月19日). 「QGノート」(PDF) .カリフォルニア大学サンディエゴ校. 2010年6月26日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2009年10月26日閲覧。
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  4. ^気象学用語集（2000年6月）「サーマル・ロー」アメリカ気象学会。2008年5月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年3月2日閲覧。
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  7. ^気象学用語集（2000年6月）「モンスーントラフ」アメリカ気象学会。 2009年6月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年6月4日閲覧。
  8. ^国立中期予報センター (2004年10月24日). 「第2章 モンスーン2004：開始、前進、循環の特徴」(PDF) .オリジナル(PDF)から2011年7月21日アーカイブ. 2010年11月23日閲覧。
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  10. ^米海軍. 1.2 太平洋表面流線パターン. 2006年11月26日閲覧。
  11. ^大西洋海洋気象研究所、ハリケーン研究部 (2010年1月21日). 「よくある質問：ハリケーンシーズンはいつですか？」 .アメリカ海洋大気庁. 2010年11月23日閲覧。
  12. ^ロバート・ペンローズ・ピアース (2002). 『ミレニアムの気象学』 アカデミック・プレス. p. 66. ISBN 978-0-12-548035-2. 2009年1月2日閲覧。
  13. ^ JetStream (2008).風の起源.アメリカ国立気象局南部地域本部. 2009年2月16日閲覧。
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  22. ^クリストファー・C・バート (2004). 『Extreme Weather』（第1版）. Twin Age Ltd. p.  234. ISBN 978-0-393-32658-1。
  23. ^ DataStreme Atmosphere (2008年4月28日). 「気温パターン」 . アメリカ気象学会. 2008年5月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年2月7日閲覧。
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  25. ^気象庁 (2010). 「天気図」 . オーストラリア連邦. 2010年2月6日閲覧。
  26. ^国立気象局予報所ホノルル、ハワイ(2010年2月7日). 「太平洋流線分析」 . 太平洋地域本部. 2010年2月7日閲覧。
  27. ^ David M. Roth (2006年12月14日). 「統合地表面解析マニュアル」(PDF) . Hydrometeorological Prediction Center . 2006年10月22日閲覧.
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